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