Clase 7 (tecn mod corte de materiales)

31
TECNOLOGIAS MODERNAS PARA EL CORTE DE MATERIALES Mauricio Gomez Carmona 26/01/2015 UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE 1

Transcript of Clase 7 (tecn mod corte de materiales)

Page 1: Clase 7 (tecn mod corte de materiales)

TECNOLOGIAS MODERNAS PARA EL CORTE DE MATERIALES

Mauricio Gomez Carmona

26/01/2015UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE 1

Page 2: Clase 7 (tecn mod corte de materiales)

Las tecnologías de corte moderna para los

diferentes materiales se encuentra clasificada

como sigue:

Por oxicorte

Por plasma

Por laser

Por chorro de agua

26/01/2015UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE 2

TECNOLOGIAS CORTE

MATERIALES

Page 3: Clase 7 (tecn mod corte de materiales)

Corte por Oxicorte

Consiste en separar o dividir un metal mediante la

combustión del mismo en presencia de oxigeno,

esto se logra calentando el acero a su temperatura

de ignición ( 900 C) y se le pone una atmosfera de

oxigeno puro

26/01/2015UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE 3

TECNOLOGIAS CORTE

MATERIALES

Page 4: Clase 7 (tecn mod corte de materiales)

Principales elementos del proceso

Presencia del combustible : es el hierro contenido

en el material

Presencia del comburente ( O2)

Agente iniciador ( La chispa )

26/01/2015UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE 4

TECNOLOGIAS CORTE

MATERIALES

Page 5: Clase 7 (tecn mod corte de materiales)

Desarrollo del proceso de Oxicorte

El oxicorte se desarrolla en dos etapas:

Primera etapa

El acero se calienta a 900 C con la llama producida

por el oxigeno y un gas combustible

Segunda Etapa

Una corriente de oxigeno corta el metal y elimina

las óxidos hierro producidos

Los gases usados en este proceso son el oxigeno y el

acetileno.

26/01/2015UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE 5

TECNOLOGIAS CORTE

MATERIALES

Page 6: Clase 7 (tecn mod corte de materiales)

Los materiales que se pueden cortar son aceros de bajo carbono.

Ventajas

Rango medio a alto de espesores

Baja inversión inicial

Repuestos y consumibles de bajo costo

26/01/2015UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE 6

TECNOLOGIAS CORTE

MATERIALES

Page 7: Clase 7 (tecn mod corte de materiales)

Desventajas

Baja calidad del corte por debajo de los 5mm de espesor

Deformación de materiales de bajo espesor, que luego generan reprocesos para ajustarlos

Por la alta temperatura que se maneja afecta toda la pieza

Baja velocidad de corte

26/01/2015UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE 7

TECNOLOGIAS CORTE

MATERIALES

Page 8: Clase 7 (tecn mod corte de materiales)

TECNOLOGIAS CORTE

MATERIALES

26/01/2015UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE 8

Equipo Manual

Tanque de oxigeno

Tanque de acetileno

Soplete

Reguladores

Chispero

Page 9: Clase 7 (tecn mod corte de materiales)

Corte por plasma

Fundamento del Plasma

Se basa en elevar la temperatura del material a

cortar de una forma localizada y por encima de los 30000 ˚C , llevando el gas hasta el cuarto estado

de la materia , el plasma

26/01/2015UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE 9

TECNOLOGIAS CORTE

MATERIALES

Page 10: Clase 7 (tecn mod corte de materiales)

Corte para materiales metálicos ( aceros )

El corte por plasma se basa en la acción térmica y

mecánica de un chorro de gas calentado por un

arco eléctrico de corriente continua establecido

entre un electrodo ubicado en la antorcha y la pieza

a mecanizar. El chorro de plasma lanzado contra la

pieza penetra la totalidad del espesor a cortar,

fundiendo y expulsando el material.

26/01/2015UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE 10

TECNOLOGIAS CORTE

MATERIALES

Page 11: Clase 7 (tecn mod corte de materiales)

Ventajas

Deformaciones pequeñas debido a la compactación calorífica de la zona de corte

Bajo costo de los gases que se usan.

Ideal para el corte de aceros altamente aleados y aluminio aleado de medio o alto espesor

Cortes limpios sin necesidad de procesos posteriores

26/01/2015UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE 11

TECNOLOGIAS CORTE

MATERIALES

Page 12: Clase 7 (tecn mod corte de materiales)

Características

Se usa el cualquier material metálico conductor, acero estructural, inoxidables y metales no férricos.

No se requiere precalentamiento de la pieza.

Se puede mecanizar a altas velocidades de corte.

Los cortes son de buena calidad y buenos acabados.

Permite cortar espesores desde 0.5 mm hasta 160mm. ( depende de la capacidad del equipo)

26/01/2015UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE 12

TECNOLOGIAS CORTE

MATERIALES

Page 13: Clase 7 (tecn mod corte de materiales)

Equipo necesario

Generador de alta frecuencia alimentado por

energía eléctrica

Gas para generar la llama

Un electrodo y porta electrodo que puede ser de

Tungsteno, Hafnio o Circonio

La pieza a cortar

26/01/2015UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE 13

TECNOLOGIAS CORTE

MATERIALES

Page 14: Clase 7 (tecn mod corte de materiales)

Gases usados

Argon

Nitrogeno

Aire

Mezcla de estos gases

26/01/2015UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE 14

TECNOLOGIAS CORTE

MATERIALES

Page 15: Clase 7 (tecn mod corte de materiales)

Ventajas del corte por plasma con respecto al Oxicorte

Gama mas amplia de materiales a cortar

Costo operativo es menor

Facilidad de operación

Corte de espesores delgados con buenos acabados

Mayor productividad, la velocidad es 6 veces mayor

Mayor precisión y limpieza en la zona de corte.

26/01/2015UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE 15

TECNOLOGIAS CORTE

MATERIALES

Page 16: Clase 7 (tecn mod corte de materiales)

26/01/2015UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE 16

TECNOLOGIAS CORTE

MATERIALES

Page 17: Clase 7 (tecn mod corte de materiales)

Video

26/01/2015UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE 17

TECNOLOGIAS CORTE

MATERIALES

Page 18: Clase 7 (tecn mod corte de materiales)

Corte por Laser

Consiste en la focalización del haz laser en un

punto del material que se desea cortar, para que

se funda y evapore lográndose así el corte

26/01/2015UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE 18

TECNOLOGIAS CORTE

MATERIALES

Page 19: Clase 7 (tecn mod corte de materiales)

Materiales que se pueden cortar

Materiales metálicos

Goma

Vidrio

Cuero

Madera

Variables del proceso

Tipo de material

Espesor

Geometría

Velocidad

26/01/2015UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE 19

TECNOLOGIAS CORTE

MATERIALES

Page 20: Clase 7 (tecn mod corte de materiales)

Aplicación en la industria, el mayor sector que usa este método de corte es el automotriz

Herramienta necesaria en corte de preseries en el proceso de fabricación de troqueles.

Corte rápido de paneles de carrocería para automóviles

Reduce stock, debido a que las partes se pueden cortar justo antes del inicio de la actividad que las requiere

Se pueden hacer grabados sobre los materiales, identificacion

26/01/2015UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE 20

TECNOLOGIAS CORTE

MATERIALES

Page 21: Clase 7 (tecn mod corte de materiales)

Características del corte por laser

Posibilidad de actuar sobre zonas de tamaño reducido: las distorsiones del material son mínimas

Accesibilidad: se puede obtener cualquier orientación del cabezal de corte

No hay contacto mecánico con la pieza: el grupo óptico que enfoca el haz origina una distancia entre la boquilla y la pieza

Sistemas sofisticados: se considera como un equipo CNC al cual se le pueden enviar los programas CNC por medio de red, elementos de control de calidad, etc.

26/01/2015UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE 21

TECNOLOGIAS CORTE

MATERIALES

Page 22: Clase 7 (tecn mod corte de materiales)

Ventajas del corte por laser

Alta precisión de laminas de bajo y medio espesor

Corte de geometrías complejas ( vértices agudos, perforaciones pequeñas

Los bordes de corte quedan bien escuadrados

Fácil de automatizar

Cortes sin deformación

Pequeña sangría de corte ( 0.1 y 0.4mm)

Alta velocidad de corte en laminas delgadas

26/01/2015UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE 22

TECNOLOGIAS CORTE

MATERIALES

Page 23: Clase 7 (tecn mod corte de materiales)

Desventajas del corte por laser

Alta inversión inicial y mayores gastos de mantenimiento con relacion a otros procesos

Espesor de los materiales

Acero dulce : hasta 25mm

Aceros aleados : hasta 15mm

Aluminios : hasta 10mm

La estabilidad del proceso baja cuando se cortan materiales con superficies reflectivas

26/01/2015UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE 23

TECNOLOGIAS CORTE

MATERIALES

Page 24: Clase 7 (tecn mod corte de materiales)

Video

26/01/2015UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE 24

TECNOLOGIAS CORTE

MATERIALES

Page 25: Clase 7 (tecn mod corte de materiales)

Corte por chorro de agua

Consiste en impactar el material con chorro de

agua mezclado con un componente abrasivo a una

presión de 60000 psi aproximadamente.

26/01/2015UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE 25

TECNOLOGIAS CORTE

MATERIALES

Page 26: Clase 7 (tecn mod corte de materiales)

Características del proceso

La boquilla del chorro de agua tienen entre 0.08 y 0.45mm de diámetro

Se pueden marcar los materiales o hacer grabados, para esto se requiere retirar el abrasivo y ajustar la presión de corte

La velocidad de corte depende de la presión de la bomba, diámetro de la tobera, cantidad y calidad del abrasivo y el espesor de la pieza

26/01/2015UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE 26

TECNOLOGIAS CORTE

MATERIALES

Page 27: Clase 7 (tecn mod corte de materiales)

Ventajas del proceso

No hay desgaste de herramienta

Corte con muy buen acabado

Variedad de materiales a cortar

No hay desgarre de material, el corte es limpio

No hay presencia de calor, es en frio

No hay contaminacion, cero gases

Corta espesores mucho mayores a los del laser

26/01/2015UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE 27

TECNOLOGIAS CORTE

MATERIALES

Page 28: Clase 7 (tecn mod corte de materiales)

Desventajas del proceso

No hay muchos disponibles actualmente

Inversión alta

Servicio costoso

26/01/2015UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE 28

TECNOLOGIAS CORTE

MATERIALES

Page 29: Clase 7 (tecn mod corte de materiales)

Materiales que se pueden cortar

Sin adicionar abrasivo

Caucho

Polipropileno

Cartón

Papel

Espuma

Adicionando abrasivo

Vidrio

Cerámica

Mármol

Vigas de hormigón

Titanio

Acero

Aluminio

26/01/2015UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE 29

TECNOLOGIAS CORTE

MATERIALES

Page 30: Clase 7 (tecn mod corte de materiales)

Aplicación industriales

Aeroespacial

Automotriz

Textil ( material acrílico)

Cerámico

Mecanizado

Calzado

26/01/2015UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE 30

TECNOLOGIAS CORTE

MATERIALES

Page 31: Clase 7 (tecn mod corte de materiales)

Video

Video

26/01/2015UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE 31

TECNOLOGIAS CORTE

MATERIALES