Proceso de oxicorte El 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 l o pone en una atmósfera de Oxígeno puro.
Condiciones de Oxicorte: • El metal, una vez calentado, debe quemarse en O2 puro (99.5% min) y producir una escoria fluida que pueda desalojarse fácilmente por el chorro de O2. • La temperatura de ignición d el metal debe ser inferior a su punto de fusión. • La capa de óxido existente en el metal debe tener una temperatura de fusión menor a l a del metal a oxicortar. • La conductividad térmica del metal no debe ser demasiado Elevada En resumen: • Las condiciones de Oxicorte solo las cumplen el Hierro, el acero al carbono y el acero de baja aleación. • El corte se produce por el flujo del chorro de O2 a presión que quema el metal y retira la escoria liquida formada.
El equipo necesario:
Equipo manual El equipo empleado para los procesos de oxicorte es muy similar al equipo de soldadura oxiacetilénica. La boquilla del soplete tiene una disposición especial de tal f orma que permite canalizar el oxígeno por un lado y la mezcla (oxígeno+acetileno) por el otro.
La válvula reguladora de presión: • Su función principal es la de reducir y controlar una presión contante de trabajo. • Los gases son suministrados a una presión elevada,por lo que estas deben ser disminuidas a presiones de trabajo. • Indica la presión del gas contenido en el cilindro a fin de conocer la cantidad de gas remanente.
El Soplete para corte manual: • Inyector: El O2 Pasa a gran velocidad por el inyector, succionando por principio de
Venturi al combustible realizando la mezcla.
• Mezclador: La mezcla se realiza en la cámara mezcladora con gases regulados a la misma presión a través de las válvulas.
El Soplete para corte Automatizado: •Es un soplete recto y se coloca en el equipo verticalmente de forma que se pueda subir y bajar sobre la pieza a ser cortada. Funciones: • Controla el caudal y la proporción de mezcla de Gas Combustible y Oxigeno de calentamiento. • Proporciona y controla el flujo del Oxigeno de Corte. • Descarga los gases de calentamiento y corte de forma controlada y uniforme hacia las boquillas.
Variables del proceso: •
La llama
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Precalentamiento
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Precalentamiento forzado Kerf Inyección de Oxigeno Boquillas de corte Velocidad de corte
La llama: • • •
La llama es un factor crítico para el correcto funcionamiento del soplete. La cantidad de calor producido por la llama depende de su tipo e intensidad. Se pueden obtener 3 tipos de llama: Oxidante, Carburante y Neutra, las que responderán según las proporciones de los gases utilizados.
Llama Oxidante: • Posee mayor cantidad de Oxigeno. Utilizada normalmente para precalentamiento forzado,corte en chaflán y cortes de alta velocidad con baja calidad. •
Llama Neutra: •
Caracterizada por su balanceada proporción de gas combustible y Oxigeno. Utilizada para la mayoría de las aplicaciones en Oxicorte.
Llama Carburante: •
Posee mayor cantidad de gas combustible. Esta posee un buen acabado, utilizada principalmente en el corte de chapas con espesores delgados y chapas apiladas.
La llama de precalentamiento: • •
Esta se produce por la mezcla de un gas combustible y O2. Su función es calentar la pieza hasta su temperatura de ignición, limpiando además los óxidos y escoria superficiales. La alimentación de gases deben regularse hasta que esta sea neutra.
La llama de precalentamiento forzado: •
Esta se utiliza con el fin de acelerar el proceso de precalentamiento, acortando así tiempos muertos.
Kerf o sangría: • •
Se denomina así al espesor del espacio vacío que deja el metal liquido desalojado. Este debe tenerse en cuenta para el calculo de las dimensiones finales de las piezas cortadas.
Inyección de Oxigeno de corte •
Esta operación tiene directa incidencia en la calidad de corte, por l o que se debe regular por medio de manifold y según la especificación de las boquillas de corte.
Boquillas de corte •
Se deben seleccionar según los espesores a cortar y determinaran la velocidad de corte, presión del O2 de corte, Kerf y consumo de gases.
Velocidad de corte: • •
Es la velocidad lineal que lleva el movimiento de la torcha o soplete durante la operación de corte. Variaciones en este factor serán determinantes en las calidades de corte y tiempos de procesamiento.
Las Boquillas: • • • •
Son de vital importancia para una óptima calidad de corte Estas determinan las presiones de trabajo. Pueden ser: Planas.
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Triconicas. Divergente (High speed). Se eligen en función del espesor a cortar. Se debe tener en cuenta el tipo de gas combustible.
El proceso de oxicorte Descripción del proceso
La técnica del oxicorte comienza con el precalentamiento. Para ello, con el soplete utilizando parte del oxígeno y el gas combustible crea una llama de precalentamiento formada por un anillo perimetral en la boquilla de corte. Acercando la llama de precalentamiento a la pieza, ésta se calienta hasta alcanzar la temperatura de combustión (aproximadamente 870 ºC). Se sabe que la pieza ha alcanzado esta temperatura porque el acero va adquiriendo tonalidades anaranjada brillante. Una vez alcanzada la temperatura de ignición en la pieza, se actúa sobre el soplete para permitir la salida por el orificio central de la boquilla del chorro de oxígeno puro, con lo que se consigue enriquecer en oxígeno la atmósfera que rodea la pieza precalentada, y así, utilizando la llama de precalentamiento como agente iniciador, dar lugar a la combustión. Como toda combustión, la oxidación del acero es una reacción altamente exotérmica, y es precisamente esta gran energía desprendida la que actúa a su vez como agente iniciador en l as áreas colindantes, que las lleva a la temperatura de ignición y por tanto, hacer continuar el proceso de corte. El óxido resultante de la combustión fluye por la ranura del corte, a la vez que sube la temperatura de las paredes, ayudando a mantener el proceso. La acción física del chorro de oxígeno ayuda a evacuar el óxido fundido y parte del acero de la pieza originando la ranura del corte. La propiedad del acero de que sus óxidos fundan a temperatura inferior a la del metal base es lo que hace posible utilizar el oxicorte. Esta es una propiedad intrínseca del acero, porque la mayoría de los metales funden a temperaturas menores que sus óxidos, y por tanto no pueden ser cortados por este proceso.
El precalentamiento
Como ya se dijo, el primer paso es actuar sobre el soplete para generar la llama de precalentamiento. La principal misión de la llama de precalentamiento es la de elevar la temperatura de la pieza hasta la temperatura de ignición (870 ºC), y de servir como agente activador de la oxidación una vez que se da salida al chorro de oxígeno puro. La llama de precalentamiento puede alcanzar temperaturas entre 2425 ºC y 3320 ºC, dependiendo del tipo de gas combustible y de la riqueza del oxígeno en la mezcla. Mediante las dos válvulas que se incorpora en el soplete, se puede actuar sobre la proporción de oxígeno y de gas en la mezcla. Sin embargo, la llama de precalentamiento puede tener funciones adicionales a las descritas anteriormente, como: - limpiar la superficie de la pieza de cualquier sustancia extraña y suciedad… - servir de agente activador ayudando a mantener la temperatura de combustión a medida que avanza el corte; - mantener un entorno de protección alrededor del chorro de oxígeno; - precalentar el chorro de oxígeno haciéndolo más activo; - mantener los óxidos y escorias producidas en la ranura en estado fundido para que puedan ser expulsadas. El chorro de corte
Como ya se dijo, para que se produzca el proceso de oxicorte es necesario que la oxidación del acero se produzca a la temperatura de ignición del material y bajo una atmósfera de oxígeno. La pureza de la corriente de oxígeno es muy importante y un factor crítico en el proceso. De hecho, para que tenga lugar el proceso de oxicorte, la pureza del chorro de oxígeno debe ser del 99,5% o superior. Una pérdida de pureza de 1% implicaría una pérdida en la velocidad de avance del corte en torno al 25%, y a su vez, conllevaría un incremento en el consumo de oxígeno de otro 25% aproximadamente. De hecho, con una pureza del chorro de oxígeno del 95% es imposible la acción del corte por oxidación, y lo que se conseguiría es una fusión y limpieza del metal. Para obtener cortes limpios y económicos, es conveniente utilizar presiones en el oxígeno no demasiado elevadas.
