procesos de soldadura

20
PROCESOS DE SOLDADURA MIG- MAG SOLDADURA POR ARCO POR PROCEDIMIENTO MIG / MAG 1. Descripción del proceso El soldeo por arco eléctrico con protección de gas, es un proceso de soldeo en el cual el calor necesario es generado por un arco que se establece entre un electrodo consumible y el metal que se va a soldar. Un alambre macizo, desnudo, que se alimenta de forma continua automáticamente y se convierte en el metal depositado según se consume, realiza la función de electrodo. El electrodo, arco, metal fundido y zonas adyacentes del metal base, quedan protegidas de la contaminación de los gases atmosféricos mediante una corriente de gas que se aporta por la tobera de la pistola, concéntricamente al alambre / electrodo. 2. Aplicaciones El proceso MIG / MAG se puede utilizar para el soldeo de todos los materiales (Aceros al carbono, Inoxidables, Aluminio.....) El electrodo es continuo, lo que aumenta la productividad por no tener que cambiar de electrodo y la tasa de deposición es elevada. Se pueden conseguir velocidades de soldeo mucho más elevadas que con electrodos revestidos. Se trata un proceso de fácil aplicación que nos permite el soldeo en cualquier posición. Se pueden realizar soldaduras largas sin empalmes entre cordones. No se requiere eliminar ninguna escoria, puesto que no existe. Por otro lado, se trata de un equipo mas costoso, de mayores dimensiones y que requiere instalación de gas lo que hace que se restringa su uso a espacios industriales interiores. 3. Equipo de soldadura MIG / MAG : 3.1. Fuente de potencia: La fuente de energía deberá ser capaz de funcionar a elevadas intensidades y suministrar

Upload: raul-arce-aguilar

Post on 25-Jul-2015

46 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: Procesos de Soldadura

PROCESOS DE SOLDADURA MIG-MAGSOLDADURA POR ARCO POR PROCEDIMIENTO MIG / MAG1. Descripción del procesoEl soldeo por arco eléctrico con protección de gas, es un proceso de soldeo en el cual el calor necesario es generado por un arco que se establece entre un electrodo consumible y el metal que se va a soldar.Un alambre macizo, desnudo, que se alimenta de forma continua automáticamente y se convierte en el metal depositado según se consume, realiza la función de electrodo.El electrodo, arco, metal fundido y zonas adyacentes del metal base, quedan protegidas de la contaminación de los gases atmosféricos mediante una corriente de gas que se aporta por la tobera de la pistola, concéntricamente al alambre / electrodo.2. AplicacionesEl proceso MIG / MAG se puede utilizar para el soldeo de todos los materiales (Aceros al carbono, Inoxidables, Aluminio.....)El electrodo es continuo, lo que aumenta la productividad por no tener que cambiar de electrodo y la tasa de deposición es elevada. Se pueden conseguir velocidades de soldeo mucho más elevadas que con electrodos revestidos.Se trata un proceso de fácil aplicación que nos permite el soldeo en cualquier posición. Se pueden realizar soldaduras largas sin empalmes entre cordones. No se requiere eliminar ninguna escoria, puesto que no existe.Por otro lado, se trata de un equipo mas costoso, de mayores dimensiones y que requiere instalación de gas lo que hace que se restringa su uso a espacios industriales interiores.3. Equipo de soldadura MIG / MAG:3.1. Fuente de potencia: La fuente de energía deberá ser capaz de funcionar a elevadas intensidades y suministrar corriente continua de forma constante para que pueda fundir el alambre de aportación a medida que este fluye de forma continua.Esta fuente de potencia requerirá alimentación monofásica (1ph) o trifásica (3ph) según sea su potencia o por lo tanto consumo.3.2. Sistema de alimentación de alambre: La unidad de alimentación de alambre es el dispositivo que hace que el alambre pase por el tubo de contacto de la pistola para fundirse en el arco. Los equipos MIG / MAG disponen de un sistema para variar la velocidad de avance del alambre, así como de una válvula magnética para el paso del gas.Un motor transmite la potencia a lo rodillos de arrastre de manera que estos desplazan el alambre des de la bobina a la punta de contacto de la antorcha. Los rodillos en contacto son normalmente uno plano y el otro con bisel. El bisel es en forma de V para materiales duros como acero y acero inoxidable, y en forma de U para materiales blandos como el aluminio. Es imprescindible que seleccionar el rodillo de acuerdo con el diámetro de alambre.3.3. Antorcha: Las pistolas para el soldeo por hilo continuo tienen que permitir que el alambre se mueva a través de ellas a una velocidad predeterminada y, en segundo lugar, transmitir la corriente de soldadura al alambre y dirigir el gas de protección.La antorcha se conecta al equipo mayoritariamente mediante EUROCONECTOR lo que facilita el cambio de la misma en caso de ser necesario. La longitud máxima recomendable para el soldeo de aceros al carbono e inoxidables es de 4m. En estos casos la sirga (conducto por donde pasa el alambre a lo largo de la antorcha) es de acero. Durante el

Page 2: Procesos de Soldadura

soldeo del aluminio mediante proceso MIG, la longitud recomendable son unos 3 m siendo la sirga en este caso de material mas blando como puede ser el Teflón.3.4. Pinza de masa: La conexión correcta de la pinza de masa es una consideración de importancia. La situación del cable es de especial relevancia en el soldeo. Un cable mal sujeto no proporcionará un contacto eléctrico consistente y la conexión se calentará, pudiendo producirse una interrupción en el circuito y la desaparición del arco. La zona de contacto de la pinza de masa debe estar totalmente limpia sin substancias que puedan dificultar su correcto contacto como pinturas, barnices, aceites....4. Parámetros de soldeo4.1. Materiales de aportación: El hilo o alambre realiza la función de electrodo durante el proceso de soldeo y aporta el material necesario para realizar la unión.Los alambres empleados suelen ser de los diámetros 0,6; 0,8; 1,0; 1,2;... y se suministran en bobinas que se colocan directamente sobre los sistemas de alimentación. Para conseguir una alimentación suave y uniforme el alambre debe estar bobinado en capas perfectamente planas y es necesario que no este tirante durante su suministro.Los alambres de acero reciben a menudo un recubrimiento de cobre que mejora el contacto eléctrico, la resistencia ala corrosión y disminuye el rozamiento con los distintos sistemas de alimentación y la antorcha .El material de aportación tiene que ser similar en composición química del metal base. Cuando se varía el diámetro del alambre utilizado se debe cambiar el tubo-guía. El tubo de contacto y ajustar los rodillos a la nueva medida de alambre.4.1.1. Soldadura HILO SIN GAS: Existe un tipo de alambre denominado “hilo animado” o “hilo tubular” que permite el soldeo sin la necesidad de aportar gas de protección. Esto lo hace ideal para soldar en exteriores o en ambientes con grandes corrientes de aire. Para poder soldar con este tipo de alambre es necesario disponer de equipos que nos permitan invertir la polaridad.; antorcha al polo negativo (-) y pinza de masa al polo positivo (+).4.2. Velocidad del hilo: La velocidad del hilo debe regularse de acorde con la intensidad de soldadura de manera que el alambre se funda homogéneamente. Si se varía la potencia de soldadura para adaptarla a un nuevo material o a una nueva medida de alambre, se debe al mismo tiempo modificar la velocidad del hilo.+ Intensidad = + velocidad-intensidad = - velocidad4.3. Intensidad de soldadura: Este parámetro se selecciona en función del material a soldar, el grosor del mismo y el diámetro del alambre. La intensidad seleccionada condicionará la velocidad del hilo.4.3. Gases de protección: El objetivo fundamental del gas de protección es la de proteger al metal fundido de la contaminación por atmósfera circundante. Muchos otros factores afectan a la elección del gas de protección. Alguno de estos son: material a soldar, modo de transferencia de metal de aportación deseado, penetración y forma del cordón, velocidad de soldeo y por supuesto precio del gas.Generalizado, los gases mas comúnmente utilizados son:MATERIALGAS DE PROTECCIÓNACEROArgón 8Argón 85% + CO2 15%5% + CO2 15%ACERO INOXIDABLEALUMINIOArgón 100%El caudal de gas a utilizar dependerá de las condiciones en las que estemos trabajando, Pero por lo general podemos calcularlo a base de 10 veces el diámetro del hilo. Ej. Hilo de 0,8mm x 10 = 8 L/min.

Page 3: Procesos de Soldadura

¿EN QUE CONSISTE?

Soldadura por electrodo consumible protegido [editar]

Este método resulta similar al anterior, con la salvedad de que en los dos tipos de soldadura por electrodo consumible protegido, MIG (Metal Inert Gas) y MAG (Metal Active Gas), es este electrodo el alimento del cordón de soldadura. El arco eléctrico está protegido, como en el caso anterior, por un flujo continuo de gas que garantiza una unión limpia y en buenas condiciones.

En la soldadura MIG, como su nombre indica, el gas es inerte; no participa en modo alguno en la reacción de soldadura. Su función es proteger la zona crítica de la soldadura de oxidaciones e impurezas exteriores. Se emplean usualmente los mismos gases que en el caso de electrodo no consumible, argón, menos frecuentemente helio, y mezcla de ambos.

En la soldadura MAG, en cambio, el gas utilizado participa de forma activa en la soldadura. Su zona de influencia puede ser oxidante o reductora, ya se utilicen gases como el dióxido de carbono o el argón mezclado con oxígeno. El problema de usar CO2 en la soldadura es que la unión resultante, debido al oxígeno liberado, resulta muy porosa. Además, sólo se puede usar para soldar acero, por lo que su uso queda restringido a las ocasiones en las que es necesario soldar grandes cantidades de material y en las que la porosidad resultante no es un problema a tener en cuenta.

El punto común de los dos procedimientos es el empleo de un electrodo consumible continuo. Dicho electrodo, en forma de alambre, es a la vez el material a partir del cual se generará el cordón de soldadura, y llega hasta la zona de aplicación por el mismo camino que el gas o la alimentación. Dependiendo de cada caso, el ajuste de la velocidad del hilo conllevará un mayor o menor flujo de fundente en la zona a soldar.

En general, en este proceso se trabaja con corriente continua (electrodo positivo, base negativa), y en raras ocasiones con corriente alterna. Las intensidades de corriente fluctúan entre 20 y 500 amperios con corriente continua y polaridad directa, 5 y 60 con polaridad inversa, y 40 y 300 amperios con corriente alterna.

Page 4: Procesos de Soldadura

El uso de los métodos de soldadura MIG y MAG es cada vez más frecuente en el sector industrial. En la actualidad, es uno de los métodos más utilizados en Europa occidental, Estados Unidos y Japón en soldaduras de fábrica. Ello se debe, entre otras cosas, a su elevada productividad y a la facilidad de automatización, lo que le ha valido abrirse un hueco en la industria automovilística. La flexibilidad es la característica más sobresaliente del método MIG / MAG, ya que permite soldar aceros de baja aleación, aceros inoxidables, aluminio y cobre, en espesores a partir de los 0,5 mm y en todas las posiciones. La protección por gas garantiza un cordón de soldadura continuo y uniforme, además de libre de impurezas y escorias. Además, la soldadura MIG / MAG es un método limpio y compatible con todas las medidas de protección para el medio ambiente.

En contra, su mayor problema es la necesidad de aporte tanto de gas como de electrodo, lo que multiplica las posibilidades de fallo del aparato, además del lógico encarecimiento del proceso.

PUBLICADO POR

Soldadura MIG/MAGEl uso de soldadura MIG MAG es cada vez más frecuente, siendo en la actualidad el método más utilizado en Europa Occidental, Estados Unidos y Japón. Ello se debe, entre otras cosas, a su elevada productividad y a la facilidad de automatización. Podemos afirmar que la flexibilidad es la característica más sobresaliente del método MIG MAG, ya que permite soldar aceros de baja aleación, aceros inoxidables, aluminio y cobre, con espesores desde 0,5 mm y en todas las posiciones. Además, MIG MAG es un método limpio y compatible con todas las medidas de protección para el medio ambiente.

Soldadura TIG Sistema TIG Descripción del proceso: En nuestros días las exigencias tecnológicas en cuanto a calidad y confiabilidad de las uniones soldadas, obligan a adoptar nuevos sistemas, destacando entre ellos la soldadura al arco por electrodos de tungsteno y protección gaseosa (TIG). El sistema TIG es un sistema de soldadura al arco con protección gaseosa que utiliza el intenso

Page 5: Procesos de Soldadura

calor del arco eléctrico, generado entre un electrodo de tungsteno no consumible y la pieza a soldar, donde puede utilizarse o no metal de aporte. Se utiliza un gas de protección cuyo objetivo es desplazar el aire, para eliminar la posibilidad de contaminación de la soldadura por él oxigeno y nitrógeno presente en la atmósfera. Como gas protector se puede emplear argón o helio o una mezcla de ambos. La característica más importante que ofrece este sistema es entregar alta calidad de soldadura en todos los metales, incluyendo aquellos difíciles de soldar, como también para soldar metales de espesores delgados y para depositar cordones de raíz en unión de cañerías. Las soldaduras hechas con sistema TIG son más fuertes, más resistentes a la corrosión y más dúctiles que las realizadas con electrodos convencionales. Cuando se necesita alta calidad y mayores requerimientos de terminación, se hace necesario utilizar el sistema TIG para lograr soldaduras homogéneas, de buena apariencia y con un acabado completamente liso. Aplicaciones del sistema TIG Este sistema TIG puede ser aplicado casi a cualquier tipo de metal, como: aluminio, acero dulce, inoxidable, fierro, fundiciones, cobre, níquel, manganeso, etc.     Es especialmente apto para unión de metales de espesores delgados desde de 0.5 mm , debido al control preciso del calor del arco y la facilidad de aplicación con o sin metal de aporte. Ej. : tuberías, estanques, ETC.     Se utiliza en unión de espesores mayores, cuando se requiere de calidad y buena terminación de la soldadura.     Se puede utilizar para aplicaciones de recubrimiento duros de superficie y para realizar Cordones de raíz en cañerías de acero al carbono.     En soldadura por arco pulsado, suministra mayor control del calor generado por arco con piezas De espesores muy delgados y soldaduras en posición. 

Para soldadura de cañería, es ventajosa la combinación:  Cordón de raíz: TIG 

Page 6: Procesos de Soldadura

Resto de pases MIG o arco manual.    Características y ventajas del sistema TIG No se requiere de fúndente, y no hay necesidad de limpieza posterior en la soldadura.  No hay salpicadura, chispas ni emanaciones, al circular metal de aporte a través del arco  Brinda soldadura de alta calidad en todas las posiciones, sin distorsión.  Al igual que todos los sistemas de soldadura con protección gaseosa, el área de soldadura es Visibles claramente.  El sistema puede ser automatizado, controlado mecánicamente la pistola y/o el metal de aporte.    que lo utilizados con polaridad directa a la misma intensidad. Por ejemplo, un electrodo de tungsteno de 1.5 mm de diámetro, puede soportar una corriente de unos 125 A, cuando se trabaja con polaridad directa. Con el mismo electrodo y la misma intensidad de corriente, pero con polaridad inversa, el extremo del electrodo entraría rápidamente en fusión del electrodo, sepia necesario recurrir a un diámetro de unos 6 mm, por lo menos. La polaridad también afecta a la forma del cordón. Concretamente, la polaridad directa de lugar a cordones estrechos y de buena penetración. Por el contrario, la polaridad inversa produce cordones anchos y pocos penetrados. Por estas razones, la corriente continua con polaridad inversa no se utiliza nunca en el procedimiento TIG. Como excepción, se utiliza ocasionalmente en el soldeo de aluminio o magnesio. En estos metales se forma una pesada película de óxido, que se elimina fácilmente cuando los electrones fluyen desde la pieza hacia el electrodo (polaridad inversa). Esta acción de limpieza del óxido no se verifica cuando se trabaja e polaridad inversa. Este tipo de acción limpiadora, necesaria en el soldeo del aluminio y del magnesio, no se precisa en otros tipos de metales y aleaciones. La limpieza del óxido se atribuye a los iones de gas, cargados positivamente, que son atraídos con fuerza hacia la pieza, tienen suficiente energía para romper la película de óxido y limpiar el baño de fusión.

Page 7: Procesos de Soldadura

En general, la corriente alterna es la que permite obtener mejores resultados en la soldadura del aluminio y del magnesio. Corriente continua y polaridad directa En general, es la que permite obtener mejores resultados, por lo tanto se emplea en la soldadura TIG de la mayoría de metales y aleaciones. Puesto que la mayor concentración de calor se consigue en la pieza, el proceso de soldeo es más rápido, hay menos deformación del metal base y el baño de fusión es mas estrecho y profundo que cuando se suelda con polaridad inversa. Además, como la mayor parte del calor se genera en el baño de fusión, puede utilizarse electrodos de menor diámetro. Corriente Alterna La corriente alterna viene a ser una combinación de corriente continua, con polaridad Directa y corriente continúa con polaridad inversa. Durante medio ciclo se comporta como una Corriente continua de una determinada polaridad, y el semi-ciclo restante esta polaridad se Invierte. En la práctica, la suciedad y los óxidos que se puedan acumular sobre la pieza, junto con El bajo poder de la misma (está relativamente fría), dificultan la circulación de la corriente Durante el semiciclo de polaridad inversa (fenómeno de rectificación). Cuando la rectificación Es total, la onda de la corriente alterna toma la forma de una línea que va de polo negativo a Positivo. Este fenómeno de rectificación, que va a ser parcial o total, provoca la inestabilidad del arco, e incluso puede llegar a extinguirlo. Para evitar los inconvenientes de la rectificación y estabilizar el arco, los grupos de corriente alterna para soldadura TIG están dotados de un generador de alta frecuencia. La corriente de elevada frecuencia. La corriente de elevada frecuencia, suministrada por este generador, salta fácilmente entre el electrodo y la pieza, rompiendo la película de óxido y abriendo paso para la corriente principal. Electrodos para sistema TIG  Los electrodos para sistema TIG están fabricados con tungsteno o aleaciones de tungsteno, lo

Page 8: Procesos de Soldadura

que lo hace prácticamente no consumible, ya que su punto de fusiones es de sobre los 3.800º C. Su identificación se realiza por el color de su extremo  Tipos de electrodo Identificación AWS   Electrodo de tungsteno puro Punto verde EWP  Electrodo de tungsteno - torio(1 % Th)  Punto amarillo EWTh - 1  Electrodo de tungsteno - torio(2 % Th) Punto rojo  EWTh - 2  Electrodo de tungsteno - circonio  Punto café  EW Zr  Diámetros mas utilizados : 1.6 mm (1/16"), 2.4mm (3/32"). 3.2 mm (1/8"): largo estándar: 3"y7". La adición de 2% de torio permite una mayor capacidad de corriente, mejor iniciación y estabilidad del arco  Cuadro de selección de electrodos  Material Tipo de corriente Penetración Gas Electrodo   Aluminio CAAF media argón W  Acero inox. CCEN alta argón W - Th  Acero dulce CCEN alta Argón o helio W - Th  Cobre  CCEN alta Argón o helio W - Th  Níquel CCEN alta argón E -Th  Manganeso CAAF media argón W 

Corte por plasma

El fundamento del corte por plasma se basa en elevar la temperatura del material a cortar de una forma muy localizada y por encima de los 30.000 °C, llevando el gas utilizado hasta el cuarto estado de la materia, el plasma, estado en el que los electrones se disocian del átomo y el gas se ioniza (se vuelve conductor).

El procedimiento consiste en provocar un arco eléctrico estrangulado a través de la sección de la boquilla del soplete, sumamente pequeña, lo que concentra extraordinariamente la energía cinética del gas empleado, ionizándolo, y por polaridad adquiere la propiedad de cortar.

Page 9: Procesos de Soldadura

Resumiendo, 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.

La ventaja principal de este sistema radica en su reducido riesgo de deformaciones debido a la compactación calorífica de la zona de corte. También es valorable la economía de los gases aplicables, ya que a priori es viable cualquiera, si bien es cierto que no debe de atacar al electrodo ni a la pieza.

No es recomendable el uso de la cortadora de plasma en piezas pequeñas debido a que la temperatura es tan elevada que la pieza llega a deformarse. Características del proceso

Esta moderna tecnología es usable para el corte de cualquier material metálico conductor, y mas especialmente en acero estructural, inoxidables y metales no férricos.

El corte por plasma puede ser un proceso complementario para trabajos especiales, como pueden ser la producción de pequeñas series, la consecución de tolerancias muy ajustadas o la mejora de acabados.

También se produce una baja afectación térmica del material gracias a la alta concentración energética del arco-plasma. El comienzo del corte es prácticamente intantáneo y produce una deformación mínima de la pieza.

Este proceso permite mecanizar a altas velocidades de corte y produce menos tiempos muertos, (no se necesita precalentamiento para la perforación).

Permite espesores de corte de 0.5 a 160 milímetros, con unidades de plasma de hasta 1000 amperios.

El corte por plasma también posibilita mecanizados en acero estructural con posibilidad de biselados hasta en 30 milímetros.

Una de las características más reseñables es que se consiguen cortes de alta calidad y muy buén acabado.] Equipo necesario

Corte por plasma mediante centro de mecanizado CNC.

Page 10: Procesos de Soldadura

El equipo necesario para aportar esta energía consiste en un generador de alta frecuencia alimentado por energía eléctrica, gas para generar la llama de calentamiento, y que más tarde se ionizará (argón, hidrógeno, nitrógeno), un electrodo y portaelectrodo que dependiendo del gas puede ser de tungsteno, hafnio o circonio, y por supuesto la pieza a mecanizar. Variables del proceso

Las variables del proceso son:

Gases empleados. El caudal y la presión de los mismos. Distancia boquilla pieza. Velocidad del corte. Energía empleada o intensidad del arco.

Las variables como el caudal, la presión del gas-plasma, la distancia boquilla-pieza y la velocidad del corte se pueden ajustar en las maquinas de corte por plasma existentes en el mercado según cada pieza a cortar. Su calidad varia en función del control de esos parámetros para conseguir mejor acabado de las piezas y mayor productividad.

Corte con chorro de agua

P R O C E S O D E C O N F O R M A D O

La primera fase del proceso tiene lugar en el momento en que el pedido entra en oficina técnica, se diseña la pieza con el oportuno programa de diseño asistido por ordenador (cad) mediante el cual se asignan las medidas del objeto, el espesor y el tipo de material a cortar.

Una vez diseñada la pieza a mecanizar, se referencia, y esta se vincula con el programa particular de la máquina del corte por chorro de agua.

Una vez este ha sido almacenado en la base de datos, el paso siguiente es dirigirse directamente a la máquina, y mediante el ordenador de la propia máquina se busca el archivo guardado, puede ser posible añadirle determinados datos como sean la dureza o características del material, a la vez cabe tener en cuenta el tipo de corte que se desea obtener ya que puede variar desde el más bruto, al más definido, ya que los bordes del corte son limpios y sin imperfecciones. Todo esto dependerá de la utilidad que se le quiera dar a la pieza, la importancia que tenga la misma o el precio que este dispuesto a pagar el cliente.

Un cortador abrasivo por chorro de agua acaba una herramienta especial.

Page 11: Procesos de Soldadura

Ya seleccionadas todas estas variables se procede al ajuste y fijación del bruto a cortar. Por una parte hay que tener en cuenta la distribución del material con el fin de optimizar el mismo, y por otra, valorar el material que se dispone en stock, ya sea restos de otros mecanizados o material por utilizar, tratando siempre de aprovechar las existencias con el fin de no acumular restos de unos y otros trabajos, reduciendo de esta manera costes y rentabilizando el material.

Una correcta ubicación de las distintas piezas permitirá, en el caso de máquinas con múltiples cabezales de corte, trabajar en paralelo y agilizar de esta forma el proceso de corte pudiendo trabajar con diferentes encargos de forma simultánea. A partir de este momento en el que ya hemos ubicado el bruto a cortar adecuadamente se procede al corte de la pieza, en la que la máquina toma el mando de la operación. Existe la posibilidad de tener que interrumpir el proceso con tal de reajustar la pieza, o de comprobar si todo va correcto, pero si no hay ningún problema, desde que la máquina inicia el corte hasta el final, es un proceso continuo que termina con un acabado excelente de la pieza a mecanizar. Características del proceso

El dispositivo consiste en un chorro de agua a presión, cuyo diámetro de la boquilla oscila entre 0,08 mm a 0,45 mm de diámetro, por el cual, sale una mezcla de agua y abrasivo lanzado a una presión muy elevada, capaz de cortar cualquier tipo de material.

Uno de los elementos más importantes es la boquilla por la que sale el chorro, de ella depende la cohesión del chorro que condiciona en gran medida la viabilidad técnica de la aplicación, pues si el chorro es cónico se pierde poder de corte, precisión, calidad y las características de corte en seco.

La presión del chorro de agua es otra de las características más importantes del proceso, es aportada por un sistema de una bomba dotada con un intensificador de ultrapresión que hacen que ésta pueda llegar hasta 4000 bares de presión, dependiendo del objeto de trabajo, existe la opción de trabajar a menos presión, sobre unos 2000 bares, o incluso trabajar sin el abrasivo, pero esto se utiliza en materiales de poca dureza que no necesitan del abrasivo para ser cortadas (imagen 1), o con el fin de trabajar piezas que por ejemplo, no quieran ser cortadas, sino únicamente marcadas, por ejemplo, hacer carteles metálicos en los que las letras y figuras plasmadas estén elaboradas por chorro de agua a baja presión, que no llegue a cortar pero marque, obteniendo en este ámbito de trabajo sorprendentes resultados como podemos comprobar en la imagen (imagen 2). Pero por lo general se trabaja en altas presiones como la de 4000 bares, a pesar de que muchas veces no es necesario por el espesor a cortar, ya que con mucha menos presión se realizaría el mismo corte y con las mismas condiciones, pero lo que hace que se trabaje normalmente a máxima presión es el hecho de agilizar el proceso ya que esto le aporta mas rapidez al corte, el corte puede ir desde minutos a horas.

Page 12: Procesos de Soldadura

.

La velocidad de corte es de máxima importancia, y esta dependerá de factores como la presión de la bomba y la capacidad del intensificador, diámetro de la tobera, cantidad y calidad de abrasivo y del espesor de la pieza. En referencia a valores de velocidad encontramos que todo este sistema de aporte de presión permite que el líquido salga por el orificio a una velocidad de 1000 metros por segundo.

El motivo de añadirle abrasivo al agua es debido a que un simple chorro de agua no sería capaz de desarrollar cortes como los actuales en los materiales más duros, por ello se le aporta este abrasivo, mezcla de arcillas y vidrios, que dota al sistema de un aumento de posibilidades de corte infinito.

En relación al espesor de la pieza a cortar cabe decir que sirve desde 5 mm, que es cuando empezaría a ser rentable usar este método, hasta espesores de 200 mm en cualquier material, llegando incluso a los 400 mm usando eso si, aplicaciones especiales. Pero como se ha comentado antes, esto va en función del tipo de material, pudiéndose dar el caso que con un chorro a 4000 bares y con abrasivo, se puede cortar fácilmente corcho de dos metros de espesor.

Este chorro de agua puede cortar todo tipo de materiales, desde metálicos hasta blandos como un pastel, incluso se utiliza para preparación de superficies como limpiezas de barcos, pintura automovilística o industria aeroespacial. Es un proceso en el cual la generación de partículas contaminantes es mínima, no aporta oxidación superficial y la generación de viruta no es un problema en este caso.

La máquina esta dotada de una balsa, sobre la que se proyecta el chorro de agua, y la cual sujeta las piezas mediante una reja que mantiene el material en la superficie de trabajo, pero que permite que la mezcla de agua y el material eliminado se deposite dentro de la misma, evitando así que el liquido proyectado caiga fuera de la zona de corte, e incluso que salpique, pudiéndose reciclar el abrasivo para ser reutilizado de nuevo.

Como característica del proceso cabe destacar además, que el proceso de corte no afecta a los materiales porque no los endurece ni deforma, de esta manera es un método que en diversos casos puede ser mas útil que el láser o el plasma cuando los trabajos sea imprescindible un buen acabado. Ventajas y desventajas

Ventajas:

1. Al no haber herramientas de corte, no existe el problema de desgaste de la misma.2. Corte de excelente calidad, en la mayoría de casos no se necesita un acabado

posterior.

Page 13: Procesos de Soldadura

3. Universal, ya que la misma maquina puede cortar una enorme variedad de materiales.

4. Proceso sin exfoliación ni desgarros.5. Apta para mecanizar perfiles intrincados.6. Proceso sin aporte de calor.7. Inexistencia de tensiones residuales debido a que el proceso no genera esfuerzos de

corte.8. No genera contaminación ni gases.9. El mecanizado lo puede realizar el mismo ingeniero que ha diseñado la pieza, ya

que no requiere de trabajo manual bruto, simplemente programar la maquina, ubicar la pieza y recogerla una vez terminada.

10. Reutilización de piezas procedentes de otros trabajos, abaratando de esta manera los costes finales.

11. Si se compara con los sistemas de plasma, oxicorte y láser, al ser estos tres con aporte de calor, y el agua no, el corte por agua permite un trabajo sin afectar a ninguna zona del material sobre el cual trabaja.

12. Si se compara únicamente con el laser, el chorro por agua permite corta espesores mucho mayores.

Oxicorte

¿Qué es el oxicorte?El Oxicorte es una técnica que se realiza para cortar el acero al carbono. En general se aplica sobre chapas planas que van desde 3 mm hasta 300 mm. Puede también ser usado en tubos o en piezas conformadas con anterioridad.

El proceso de Oxicortado se genera mediante la combinación de un gas combustible (Acetileno, Propano, Thermolene, etc.) con Oxigeno al 100% de pureza. Ambos combinados producen una llama que calienta el material hasta aproximadamente 900 ºC . Dicha combustión se realiza por medio de un “soplete de corte” el cual posee dos conductos. Uno por el que circula gas + Oxigeno y genera la llama calefactor y otro por el que circula el oxigeno que genera el corte. El soplete de oxicorte calienta el acero con su llama carburante, y a la apertura de la válvula de oxígeno provoca una oxidación violenta del material y la zona afectada se transforma en óxido férrico (Fe2o3), que se derrite en forma de chispas al ser su temperatura de fusión inferior a la del acero.

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

Page 14: Procesos de Soldadura

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.