tecnologia industrial industrial doris guzmán karen leiva katalin tausch
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TECNOLOGIATECNOLOGIA
INDUSTRIALINDUSTRIAL
Doris GuzmánDoris Guzmán Karen LeivaKaren Leiva Katalin tauschKatalin tausch
Corte por Corte por Plasma Plasma
+ + ENERGIAENERGIA
PLASMAPLASMA CONDUCTOR CONDUCTOR ELECTRICOELECTRICO
•El chorro de gas se ioniza al El chorro de gas se ioniza al atravesar un campo eléctrico atravesar un campo eléctrico concentrado sobre un área concentrado sobre un área muy pequeña alcanzando muy pequeña alcanzando temperaturas en el centro del temperaturas en el centro del arco entre 15.000 y 30.000 arco entre 15.000 y 30.000 ºC ,alta velocidadºC ,alta velocidad
• Luego el arco de plasma Luego el arco de plasma atraviesa aumenta su atraviesa aumenta su energía cinética , este energía cinética , este gas plasmageno, funde y gas plasmageno, funde y expulsa el metalexpulsa el metal
Corte porCorte por Plasma Plasma
GasesGases
En aceros de carbono y de baja aleación, este corte se realiza por En aceros de carbono y de baja aleación, este corte se realiza por uno de estos cinco gases:uno de estos cinco gases:
AireAire Mezcla de Nitrógeno con Bióxido de CarbonoMezcla de Nitrógeno con Bióxido de Carbono Mezcla de Nitrógeno con Oxigeno o AireMezcla de Nitrógeno con Oxigeno o Aire Mezcla de Tubstar y ShinestarMezcla de Tubstar y Shinestar OxigenoOxigeno
• Gas no inflamable e Gas no inflamable e inerte que permite inerte que permite su uso como gas de su uso como gas de corte por plasma. Su corte por plasma. Su alta pureza permite alta pureza permite cortes de excelente cortes de excelente calidadcalidad
• Gas utilizado como gas de corte especialmente en aluminio
• Gas de uso universal utilizado en el corte por plasma, el oxigeno del aire proporciona energía adicional para el corte
• Se refiere a la mezcla de nitrógeno con hidrogeno y argon con hidrogeno.
• Estas son gas de protección en el corte por plasma
NITROGENONITROGENO ARGONARGON
AIREAIRE MEZCLASMEZCLAS
Características del corteCaracterísticas del corte Chapas hasta 40 mm. De espesorChapas hasta 40 mm. De espesor
La ranura del corte es de 2 a 4 mm. De anchoLa ranura del corte es de 2 a 4 mm. De ancho
Tiende a dejar canto oblicuosTiende a dejar canto oblicuos
El haz es normalmente de 5mm. aprox.El haz es normalmente de 5mm. aprox.
Velocidad de corte elevadaVelocidad de corte elevada
Este proceso puede cortar cualquier metal eléctricamente Este proceso puede cortar cualquier metal eléctricamente conductivo, siempre y cuando su espesor y forma permita que el conductivo, siempre y cuando su espesor y forma permita que el chorro de plasma atraviese por completo el metalchorro de plasma atraviese por completo el metal
Características del corteCaracterísticas del cortepor oxigenopor oxigeno
El corte por plasma por oxigeno es aplicado a aceros de carbono El corte por plasma por oxigeno es aplicado a aceros de carbono o inoxidable de hasta 45 mm. De espesoro inoxidable de hasta 45 mm. De espesor
Por su alta velocidad es considerado el método mas productivo Por su alta velocidad es considerado el método mas productivo entre los cortes.entre los cortes.
La zona afectada por el calor es mayor que la del corte láser y La zona afectada por el calor es mayor que la del corte láser y menor que la de oxicortemenor que la de oxicorte
Características del corteCaracterísticas del cortepor electricidadpor electricidad
Corta todo tipo de materiales conductores de electricidad Corta todo tipo de materiales conductores de electricidad
El espesor de corte va de 0.8 mm. A 35 mm. Dependiendo del El espesor de corte va de 0.8 mm. A 35 mm. Dependiendo del material que se valla a cortar material que se valla a cortar
Este sistema proporciona ventajas en :Este sistema proporciona ventajas en :
1.1. Mejor calidad de corteMejor calidad de corte
2.2. Reducción de consumo eléctricoReducción de consumo eléctrico
3.3. Reducción de humos y ruidosReducción de humos y ruidos
BeneficiosBeneficios
• Menor aporte de calor que en el oxicorte, significando una menor zona afectada por el calor y menor distorsión de la pieza
• Menor susceptibilidad a las condiciones de la superficie del material base (escamadura o pintura)
• Posibilidad de mecanización y robotización
• Todos los metales pueden ser cortados mediante el proceso Corte Plasma
• Velocidades de corte más altas que en oxicorte para espesores medios y finos
Tipos de equiposTipos de equipos
Equipos ManualesEquipos Manuales
Equipos Industriales conEquipos Industriales con
C. N. C.C. N. C.
Equipos robotizadosEquipos robotizados
UsosUsos
Industrias de climatización y de ventilaciónIndustrias de climatización y de ventilación
Construcción de aparatos, recipientes y conductos tubulares Construcción de aparatos, recipientes y conductos tubulares
CarroceríasCarrocerías
Sectores artesanales y ferreterosSectores artesanales y ferreteros
Talleres de mediana y pequeña producciónTalleres de mediana y pequeña producción
Corte por Corte por oxigeno oxigeno
Es un proceso que permite cortar aceros de bajas aleacionesEs un proceso que permite cortar aceros de bajas aleaciones
Mezcla de un gas comburente y un gas combustible.Mezcla de un gas comburente y un gas combustible.
Rango de utilización desde 5 a 400 mm. De espesor, para Rango de utilización desde 5 a 400 mm. De espesor, para chapas de acero al carbono.chapas de acero al carbono.
VentajasVentajas
Produce cortes con excelente terminación y sumamente velocesProduce cortes con excelente terminación y sumamente veloces
Baja inversión y bajo costo de operaciónBaja inversión y bajo costo de operación
Capacidad para cortar grandes espesoresCapacidad para cortar grandes espesores
DesventajasDesventajas
El campo de corte esta limitado a los 300 amperios, lo que El campo de corte esta limitado a los 300 amperios, lo que supone el corte de 25 a 30 mm. como máximosupone el corte de 25 a 30 mm. como máximo
Necesita tiempo de precalentamientoNecesita tiempo de precalentamiento
La zona afectada técnicamente es grandeLa zona afectada técnicamente es grande
Puede cortar solo aceros de baja aleación, habiendo problemas Puede cortar solo aceros de baja aleación, habiendo problemas con inoxidables y aleaciones de aluminiocon inoxidables y aleaciones de aluminio
Corte porCorte por Rayo Láser Rayo Láser
Un láser es un haz de luz colimado (haz de rayos paralelos a partir de un foco luminoso), monocromático (un solo color, ya que consiste en una sola longitud de ondas) y coherente, que emite generalmente los fotones en un rayo estrechísimo, perfectamente definido.Procedimiento:Cuando la energía de un haz láser se focaliza sobre una pieza de trabajo, una parte de la misma es absorbida produciéndose calor. Este calor se usa para cortar el material.
No existe método de seguridad de trabajo, pues no existe contacto mecánico con la pieza.
Proceso automatizado CAD-CAM.
No requiere fabricación de matriceria, pues la “matriz” esta diseñada en un computador, a través de un programa especializado.
Ventajas
Alto aprovechamiento de material
Reducida zona afectada por el calorAltas velocidades de corteAlta presición y capacidad de corte de detallesCorte limpio, sin bordes salientes, no requiere de trabajo posterior.Pequeño ancho de surco (0,1-0,5 mm), mucho menor que el surco que deja el corte manual.
Acero en General: diamantada, galvanizado, templado, cromo níquel, acero rápido. Espesores: desde 0,1mm hasta 20mm.Acero Inoxidable: espesores desde 0,1mm hasta 12mmAluminio Espesores: desde 0,1mm hasta: 10mmCobre espesores: desde0,1mm hasta 3mmBronce Espesores : desde 0,1mm hasta 3mm
Permitido Cortar
Maderas como : mdf, trupan . Maciza, terciado. Espesores: desde 0,1mm hasta 35mmAcrílicos todos los tipos, colores y texturas. Espesores: desde 0,1mm hasta 35mm.Materiales que no se pueden cortar: el vidrio, debido a su reflectividad.
Dependiendo del espesor y del material, la precisión del corte láser puede ser rigurosa, llegando a +/- 0,1mmComo se evalúa el corte láser:Es básicamente por tiempo de uso de maquina. Para esto se debe tomar en cuenta el material, el espesor, el nivel de detalle de la geometría, el perímetro total y el numero de perforaciones de la pieza a cortar.
Precisión del corte
Corte limpio:En el corte de metales el corte láser permite obtener los bordes libres de oxido y carbonizaciones.
Corte brillante :En acrílicos se puede lograr el corte brillante sobre el borde cortado, lo que permite lograr complejos perfiles con el brillo deseado.
Condiciones de Calidad
Es un sistema de corte que se realiza a través de un chorro de agua de pocos milímetros de diámetro a presiones que superan los 4,000bares, mezclando el chorro de agua con una arena abrasiva.El proceso del corte empieza al acelerar la conducción del agua por una boquilla dirigida a una velocidad de 1000 metros por segundo, esto se logra con la aplicación de un intensificador de presión.Para obtener cortes sobre materiales de altas resistencias se mezclas el agua con abrasivos controlados, alcanzando cortes hasta 15cm de espesor en aceros.
Corte por Corte por chorro de aguachorro de agua
Materiales que se pueden cortar sin abrasivos:
Espuma – Papel – Cartón – Goma – Plástico – tapiz automotriz – cualquier otro material blando no metálico.
Utilizaciones del proceso
Materiales que se pueden cortar con abrasivos
Acero- acero inoxidable – acero templado – aluminio – titanio – latón – mármol - granito – vidrio – vidrio blindado – cerámica - azulejo, cualquier otro tipo de material de alto índice de dureza y de grandes espesores.
Utilizaciones de proceso
Maquinado con Chorro Abrasivo
En el maquinado po chorro abrasivo se dirige un chorro de alta velocidad de aire seco nitrógeno o dióxido de carbono con partículas abrasivo, hacia la superficie de la pieza, bajo condiciones controladas.
El impacto de las partículas desarrolla una fuerza suficientemente concentrada como para efectuar operaciones como:
Corte porCorte por chorro abrasivo chorro abrasivo
Cortar pequeños orificios, ranuras y figuras en materiales metálicos, duros o frágilesLimpieza general de componentes con superficies irregulares Quitar óxidos y otras partículas superficiales
OXICORTE:
El oxicorte esta limitado a acero al carbono y no es efectivo en acero inoxidable o aluminio
PLASMA:
El plasma proporciona la mezcla optimiza la calidad de corte productividad y costo de operación para acero al carbono, inoxidable, y aluminio por toda una amplia gama de espesores , a un precio competitivo de equipo de capital
LASER:
Proporciona calidad de corte y productividad excelentes en material de menos de 6 mm.(1/4) De espesor. La tecnología láser tiene equipos de capital, funcionamiento y costos de mantenimiento altos, por lo tanto requiere un alto volumen de operación para poder justificar el costo del equipo.
Ventajas de Ventajas de plasma v/s oxicorte plasma v/s oxicorte
Calidad mejor de corteCalidad mejor de corte
Flexibilidad de espesores de materialesFlexibilidad de espesores de materiales
Productividad costo por longitud de corte significativamente mas Productividad costo por longitud de corte significativamente mas bajobajo
Ventajas de Ventajas de Plasma v/s Láser Plasma v/s Láser
Productividad significativamente mas alta.Productividad significativamente mas alta.
Flexibilidad incrementada para cortar una gama amplia de Flexibilidad incrementada para cortar una gama amplia de espesores y tipos de materialesespesores y tipos de materiales
Capital , operación y costos de mantenimiento significativamente Capital , operación y costos de mantenimiento significativamente mas bajasmas bajas
MATERIAL ESPESOR LASER PLASMA OXICORTE AGUA
ACERO ALCARBONO
HASTA 2
3 a 15
15 a 50
50 a 90
90 a 300
HASTA 5
5 a 10
10 a 50
50 a 90
HASTA 8
8 a 50
50 a 90
HASTA 9
10 a 40
40 a 80
ACEROINOXIDABLE
ALUMINIO
COBRE
EXELENTE POSIBLE IMPOSIBLE
OXICORTE
CALIDAD DECORTE
PRODUCCION
COSTO DEOPERACION
MANTENIMIENTO
Buena angulacion
Una zona grande afectapor el calor
Niveles de escoria querequieren acaboado posterior
No es efectivo en aceroinoxidable o aluminio
Velocidades lentas de corte
El tiempo de precalentamientoincrementa el tiempo deperforacion
La mala productividad y elacabado posterior requeridosempujan el costo por pieza a unnivel mas alto que costo delplasma
Requerimientos demantenimiento simples puedena menudo ser hechos por elgrupo de mantenimiento interiorde la instalacion
PLASMAAngulacion excelente
Una zona pequeña afectadapor el calor
Virtualmente sin escoria
Corte de rasgos finos debueno a excelente
Velocidades de corte muyrapidas en todos losespesores
Tiempo de perforacion muyrapida
Las antorchas de conexionrapida maximizan laproductividad
Vida larga de losconsumibles, buenaproductividad y calidad decorte exelente impulsan elcosto por pieza a un nivelmas bajo que le de otrastecnologias
Requerimientos demantenimiento moderados:Se puede dar servicios amuchos componentes por elgrupo interno demantenimiento de lainstalacion
Tareas complejas demantenimiento requierentecnicos especializados
Costos altos por pieza debidoa requisitos de potenciaprimaria, consumo de gas,costos altos de mantenimientoy velocidades de corterelativamente bajas en materialgrueso
Muy rapido en materialesdelgados (menos 6 mm) ymas lento en material masgrueso
Mayor tiempo de perforacionen material mas grueso
Agularidad excelente
Una zona pequeña afectada porel calor
Virtualmente sin escoria
Corte de rasgos finos de buenaa execenlente con la sangria masestrecha
LASER
Costos de producciónCostos de producción
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