Procesos Modernos De Manufactura

Procesos Modernos de Manufactura

Procesos de separación

1. Arranque de material (mecanizado asistido por calor):

El oxicorte es una técnica auxiliar a la soldadura, que se utiliza para la preparación de los bordes de las piezas a soldar cuando son de espesor considerable, y para realizar el corte de chapas, barras de acero al carbono de baja aleación u otros elementos ferrosos.

El oxicorte consta de dos etapas: en la primera, el acero se calienta a alta temperatura (900 °C) con la llama producida por el oxígeno y un gas combustible; en la segunda, una corriente de oxígeno corta el metal y elimina los óxidos de hierro producidos.

En este proceso se utiliza un gas combustible cualquiera (acetileno, hidrógeno, propano, hulla, tetreno o crileno), cuyo efecto es producir una llama para calentar el material, mientras que como gas comburente siempre ha de utilizarse oxígeno a fin de causar la oxidación necesaria para el proceso de corte.

Bien sea en una única cabeza o por separado, todo soplete cortador requiere de dos conductos: uno por el que circule el gas de la llama calefactora (acetileno u otro) y uno para el corte (oxígeno). El soplete de oxicorte calienta el acero con su llama carburante, y a la apertura de la válvula de oxígeno provoca una reacción con el hierro de la zona afectada que lo transforma en óxido férrico(Fe2O3), que se derrite en forma de chispas al ser su temperatura de fusión inferior a la del acero.

2. Inyección de fluidos(Chorro de agua con partículas Abrasivas):

En general, este método trabaja forzando un cierto caudal de agua altamente presurizado a través de un orificio de un diámetro muy pequeño (tobera), formando de esta forma un delgado chorro de altísima velocidad. Este chorro impacta el material con una gran fuerza en un área muy reducida, lo que provoca pequeñas grietas que con la persistencia del impacto del chorro “erosiona” el material, por lo que se habla de “micro-erosión”.

Algunas de las principales ventajas de este método por sobre los métodos convencionales son: corte frío (no existe calor que pueda afectar al material), es multi-direccional (puede cortar en cualquier dirección), perfora la mayoría de los materiales en el corte (sin necesidad de hacerlo previamente), no existe agrietamiento, ambientalmente amistosos (no existen: gases peligrosos, humos, radiaciones UV), ahorro de material por ancho de corte reducido.

Las principales desventajas de este método, radican en que en algunos casos de materiales de grandes espesores y de gran dureza, el tiempo requerido para ser cortado puede ser muy largo y elevar en gran medida sus costos. Además en grandes espesores la forma vertical “ideal” del corte tiende a distorsionarse, incrementado en ocasiones por una incorrecta velocidad de corte.

2.1 Abrasivos empleados

En general los abrasivos que se emplean o que dan buenos resultados en el corte deben poseer ciertas características adecuadas como: buena estructura, una dureza adecuada, un buen comportamiento mecánico y tener un grano de forma y distribución adecuadas. Para cortar materiales, como acero por ejemplo, son adecuados abrasivos con granos duros y de formas afiladas y para materiales como aluminio son preferibles los de granos más blandos y no de gran calidad, lo que lo hace más económico.

Los abrasivos más utilizados son: Granate, Oxido de Aluminio, Olivino, Arena Silica, entre otros. Siendo el Granate tipo “Almandino” el que presenta características más estables y que permite ser empleado sobre gran cantidad de materiales, por lo que es el más popular a nivel mundial.

2.2. Introducción del Abrasivo

Una vez que el chorro de agua pasa por la tobera, su velocidad se incrementa de gran manera, entrando luego a una zona de un diámetro bastante mayor o zona de mezcla. Debido a la altísima velocidad con que ingresa a esta zona, se produce un fenómeno llamado “depresión” o “efecto Venturi”, el que es aprovechado para succionar las partículas de abrasivo y agregarlas al chorro.

Normalmente la alimentación del abrasivo hacia el inyector se realiza por medio de un pequeño recipiente cercano a este y que a su vez es surtido neumáticamente desde un recipiente de mayor tamaño. También existen otros sistemas, como por ejemplo: el que parte del agua de alta presión es desviada hacia un estanque donde se mezcla con el abrasivo y es conducida al inyector, o bien otro sistema el cual el agua y el abrasivo, previamente mezclados, son impulsados al inyector por una membrana accionada por parte del fluido hidráulico que impulsa al intensificador de presión y conducido al inyector para la descarga.

Proceso de Unión

1. Transferencia de Calor:

• TIG: El calor necesario para la fusión es producido por un arco eléctrico intenso, establecido entre un electrodo de tungsteno virtualmente no consumible y el metal a ser soldado. El electrodo, la zona fundida, el arco y las zonas adyacentes se protegen de la contaminación ambiental con un gas inerte (argón o helio). El equipo utilizado consiste en una torcha porta electrodo, equipada con conductos para el pasaje del gas protector y una tobera para dirigir dicho gas alrededor del arco. La torcha es alimentada de corriente por una fuente de poder de corriente continua o de alterna y puede además, estar refrigerada por agua lo que aumenta la capacidad de conducción de dicha corriente. El argón es el gas utilizado en la mayoría de aplicaciones. Se provee en tubos, en estado gaseoso y comprimido a unos 150 Kg/cm2. Es un gas pesado, inerte monoatómico, se obtiene de la atmósfera por destilación fraccionada del aire y debe ser de una pureza de 99,95% como mínimo. El gas protege adecuadamente la superficie superior del metal base pero no da protección a la cara inferior. Especialmente en espesores finos, la cara inferior se calienta lo suficiente para oxidarse y producir un cordón de penetración rugosa y oxidada. Para evitarlo hay que proteger la cara inferior ya sea con el mismo gas inerte (respaldo gaseoso) o apoyando sobre ella un respaldo metálico que impida el acceso del aire. Dicho respaldo puede ser de cobre, removible luego de efectuada la soldadura, o del mismo metal a soldar, que se funde incorporándose al cordón de soldadura. El electrodo utilizado es de tungsteno que, por su temperatura de fusión elevada (3400 ºC) y por ser excelente emisor electrónico, reúne las condiciones favorables: vida útil, estabilidad y encendido del arco, capacidad de conducir corriente.

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