THERMADYNE Arcair CAG Francisco Rivera
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8 v a J O R N A D A I N T ER N A C I O N A L D E S O L D A D O R ES
EL PANORAMA DE LAS APLICACIONES
DE ELECTRODOS DE CARBON
EXPOSITOR:
ING. FRANCISCO RIVERA
USA
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En el proceso de rasurado/corte por arco de carbn-aire(CAC_A)
el metal es removido fsicamente. El corte o rasurado
ocurre cuando el intenso calor de un arco formado entre unelectrodo de carbn y la pieza de trabajo funde parte de esta
mientras que un chorro de aire pasa a travs del arco con la
rapidez y fuerza Suficiente para desplazar el metal liquido.
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Debido a que el proceso de rasurado/corte por carbn/aireno depende de la oxidacin del metal para mantener
la accin del corte, se pueden ranurar o cortar metales
que con el proceso por gas oxi-combustible (OFC) no seria
posible. Los metales mas comunes; aceros al carbono,aceros inoxidables, hierros colados, y aleaciones de cobre
pueden ser cortados utilizando este proceso.
La rapidez de remocin del metal depende de la rapidez de
fusin del arco y
de la eficiencia de remocin del chorro de aire. El aire debe
desplazar al metal liquido del arco antes de que este se
solidifique.
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Con esta herramienta, se ahorra tiempo en el rasurado de raz,
la remocin de grietas y la reparacin de otros defectos de
cordones de soldadura en aceros al carbono, de baja aleacin
e inoxidables. Anteriormente estos trabajos se realizaban poresmerilado o cincelado. Conforme el proceso se volvi mas
popular y se descubrieron un mayor numero de aplicaciones en
la industria de la soldadura y fundicin, las antorchas se fueron
diseando para una mas limpia y eficiente remocin de metal
y principalmente para una mayor comodidad del operador.
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El proceso de ranurado/corte por arco de carbn/aire
presenta las siguientes ventajas:
RAPIDEZ.Cinco veces mas rpido que el cincelado, se pueden hacer
ranuras de 3/8 (9,5 mm) de profundidad a una velocidad de600 mm/minuto.
FCILMENTE CONTROLABLE.Remueve los defectos con precisin. Los defectos son
claramente visibles en la ranura y pueden seguirsecon facilidad. La profundidad del corte se regula sin
dificultad, la escoria generada no desvi o estorba en la
accin de corte.
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BAJO COSTO.En operaciones de taller no son necesarios cilindros de gas,
ni reguladores, estos pueden ser requeridos para algunos
trabajos de campo.
OPERACIN ECONOMICA.
No se requiere de oxigeno y de algn gas combustible, sepueden realizar tanto operaciones de rasurado como de corte.
FACIL DE OPERAR.El personal que haya operado equipos de soldadura puede
operar el equipo despus de pocos minutos de instruccin ydominarlo por completo en pocos das. La antorcha cuenta con
una vlvula de paso de aire y una cabeza giratoria que permite
el cambio de ngulo del electrodo, lo cual hace posible
adaptarla al trabajo mientras se mantiene la alineacin entre
el chorro de aire y el electrodo.
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COMPACTO.La antorcha no es mucho mas grande que un porta electrodode los que se usan para soldar con el proceso de electrodo
revestido (SMAW).
VERSTIL.
Se puede utilizar en cualquier lugar donde se pueda soldar.La operacin puede desarrollarse en espacios restringidos
donde es difcil manipular un martillo de cincelado o un soplete
de oxi-corte con oxi-combustible. Los ajustes para trabajar sobre
diferentes metales no son complicados.CORTE LIMPIO.La superficie de corte que se obtiene es tersa y limpia.
Generalmente se puede aplicar soldadura por cualquier proceso
de arco o gas oxi-combustible sin necesidad de limpieza o
esmerilado adicional.
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PRINCIPIOS DE OPERACIN.
El proceso de rasurado/corte por arco de carbn/aire (CAC-A),
utiliza un arco que genera un intenso calor que funde un rea
de la pieza de trabajo produciendo un charco de metal liquido,
mientras que el chorro de aire comprimido que se suministra
remueve este metal liquido.
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PRINCIPIOS DE OPERACIN.
Para el uso del proceso se requiere de una fuente de poder,
como la que se emplea en el proceso de soldadura con electrodo
revestido (SMAW), un compresor de aire, un electrodo de carbny una antorcha de rasurado/corte.
Con el proceso CAC-A se debe cortar o ranurar solo en la
direccion del chorro del aire. El angulo del electrodo se puede
variar dependiendo de la aplicacin. El operador debe mantenerla longitud de arco correcta para permitir que el chorro de aire
remueva el metal liquido.
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FUENTES DE PODER.
Las fuentes de poder monofasicas con un bajo valor de voltajede circuito abierto (OCV), pueden no funcionar para el ranurado
por arco de carbon/aire (CAC-A). Sin embargo cualquier fuente
de poder trifasica con la suficiente capacidad de corriente puede
ser usada para este proceso. El voltaje de circuito abierto debe
ser mas alto que el voltaje de arco (operacin) requerido, paracompensar las caidas de voltaje del circuito.
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FUENTES DE PODER.
El voltaje de arco
(operacin) usado en el proceso de corte/rasurado por arco de
carbon/aire varia desde los 35 a los 56 voltios; asi el voltaje de
circuito abierto de la fuente de poder debe ser al menos de
60 voltios. El voltaje real en el proceso esta gobernado por la
longitud de arco que se mantiene durante la operacin y el tipode ranura que se esta desarrollando.
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A excepcion de algunas aplicaciones especiales, el proceso
CAC-A se utiliza con DCEP (Corriente directa electrodo positivo)
polarizad invertida. La extensin mxima debe ser de 7
(178 mm) medida desde la punta del electrodo a la antorcha decorte/rasurado; con el chorro de aire fluyendo entre el electrodo
y la pieza de trabajo. La extensin minima que debe usarse es
de 2 (50,8 mm). Se pueden daar las partes de la antorcha si
la extensin es menor a 2 (50,8 mm)
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AIRE COMPRIMIDO
Se puede utilizar aire comprimido ordinario. El rango normal de
presiones de trabajo en la antorcha va de 80 psi a 100 psi, se
pueden utilizar presiones mayores sin que se incremente la
eficiencia de remocion de metal. Se puede emplear una presionde 60 psi con las antorchas manuales de trabajo ligero.
No se debe utilizar esta baja presion con el resto de las antorchas.
Sin importar la presion utilizada con las antorchas manuales lamanguera de suministro de aire que alimenta al cable de la
antorcha debe tener un dimetro interior de 3/8 (9,6 mm) .
Con las antorchas mecanizadas equipadas con control
automatico de longitud de arco, se debe utilizar una manguera
con dimetro interior de 1/2 (12,7 mm).
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ELECTRODOS
Existen tres tipos basicos de electrodos, los cuales se listan a
continuacin:Electrodos para corriente directa con recubrimiento de cobre.
En general este tipo de electrodos es el de mayor uso debido a
que su vida relativa de trabajo es mayor, a su mejor estabilidad
de arco y a que mejora la uniformidad de la ranura.Los electrodos estan hechos de una mezcla de carbon, grafito
y aglutinante.
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ELECTRODOS
El cocido (horneado) de la mezcla produce
electrodos de grafito densos y homogeneos de una bajaresistencia electrica; estos son recubiertos de cobre con un
espesor controlado; se encuentran disponibles en los
siguientes dimetros:
1/8 (3,2 mm) 5/32 (4,0 mm) 3/16 (4,8 mm)1/4 (6,4 mm) 5/16 (7,9 mm) 3/8 (9,6 mm)
1/2 (12,7 mm) 5/8 (15,9 mm) 3/4 (19,1 mm)
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Existen los electrodos enchufables, con los que se puede
trabajar sin tener perdidas de colillas, son fabricados con unaconexin hembra y una espiga macho en cada extremo y
estan
disponibles en los siguientes dimetros:
5/16 (7,9 mm) 3/8 (9,6 mm) 1/2 (12,7 mm)
5/8 (15,9 mm) 3/4 (19,1 mm) 1 (25,4 mm)
Tambien se fabrican los electrodos planos (rectangulares),
que se utilizan para remover refuerzos excesivos de
soldadura(coronas) , o hacer ranuras rectangulares. Estan disponibles
en las siguientes medidas:
5/32 x 3/8 (4,o x 9,6 mm)
3/16 x 5/8 ( 4,8 mm x 15,9 mm)
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ANTORCHAS MANUALES
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En las antorchas manuales el electrodo es sostenido por las
mordazas giratorias la cual tiene uno o mas orificios que permiten
el paso del aire por lo que, no importando el angulo del electrodo,
el chorro del aire permanece alineado.
Las antorchas con dos mordazas (el chorro del aire en dos lados
del electrodo) o con un angulo fijo entre ele electrodo y el maneral,
son mejores para algunas aplicaciones; por ejemplo desbaste y
remocion de mazarotas en piezas coladas de gran tamao.Las antorchas generalmente son enfriadas por aire, para
aplicaciones de alta corriente se utilizan cables enfriados por
agua y manerales para trabajo pesado.
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Metal Removed/Rod
0.576
0.585
0.621
0.621
0.63
0.639
0.648
0.72
0.738
0.738
0.747
0.747
0.774
0.792
0.864
0.963
Suzhou Changsun
Techniweld
X-Ergon
Arctec
Beijieng Advanced Metals
Flametech
Zhejiang Changzheng
Shinbu Co.
Wuqiang Electrical
Cronatron
Arcair CutSki ll Hollow Point
Narducci (Chinese)
India Cutarc
Arcair Professi onal AC
Arcair CutSki ll
Arcair Professional
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Pounds of Metal Removed per Hour
7.68
7.8
8.28
8.28
8.4
8.52
8.64
9.6
9.84
9.84
9.96
9.96
10.32
10.56
11.52
12.84
Suzhou Changsun
Techniweld
X-Ergon
Arct ec
Beijieng Advanced Metals
Flametech
Zhejiang Changzheng
Shinbu Co.
Wuqiang Electrical
Cronatron
Arca ir CutSki ll Hol lo w Poi nt
Narducci (Chinese)
India Cutarc
Arca ir Pro fessio nal AC
Arca ir CutSki ll
Arca ir Pro fessiona l
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ACERIAS: Mantenimiento de equipo. Deslavado de palanquillas y lingotes.
Remocion de defectos.
AGRICULTURA: Preparacion para soldadura iuntas de piezas de maquinaria
rotas. Remover soldadura superficial. Cortar metales.
ASTILLEROS: Remocion de defectos en soldaduras y piezas coladas.
Ranurado de soldaduras de raiz. Remocion metalAUTOMOTRIZ: Preparacion para soldadura de partes rotas de hierro colado.
Corte de metales no ferrosos. Remocion de coiinetes, collarines atascados de
flechas.
AVIACION: Mantenimiento de equipo terrestre y estructuras aeroportuarias.
Retrabajo dados y fijadores.
CALDERAS: Remocionde soldaduras defectuosas y remaches. Remocion degrietas para reaplicar soldadura. Reparacion de tubos de las paredes de aqua.
CONTRATISTAS: Mantenimiento de equipo. Remocion de soldaduras de
recubrimiento, dientes de trascabo, soldaduras de acero inoxidable,
preparacion para soldar acero al manganeso e hierro colado, afilado de dientes
de excavadora.
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SEGURIDAD
EXPOSICION PERMISIBLE AL RUIDO
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