SISTEMAS, FORMAS, EQUIPOS Y HERRAMIENTAS DE CORTE
ÍNDICE INTRODUCCIÓN................................................................................................................................. 2 SISTEMAS, FORMAS, HERRAMIENTAS Y EQUIPOS DE CORTE .......................... ................................... .................. .............. ..... 3 Oxicorte: .......................................................................................................................................... 3 Corte plasma: .................................................................................................................................. 4 Corte láser: ...................................................................................................................................... 4 CORTE POR LÁSER ...................................................................................................................... 5 Etapas del proceso de corte con láser ................ ......................... .................. ................... ................... .................. .................. .................. ................. ........ 5 Aplicaciones ............... ........................ .................. .................. ................... ................... .................. .................. .................. .................. .................. .................. .................. ............. .... 5 Características del corte por láser............................................................................................... láser ............................................................................................... 6 Equipamiento ............................................................................................................................... 6 Tipos de corte láser ..................................................................................................................... 7 CORTE POR PLASMA ................................................................................................................... 8 Tecnologías del corte por plasma ............................................................................................... 8 Características de corte ............................................................................................................ 10 CORTE POR OXICORTE ............................................................................................................. 11 Caracterización del oxicorte ...................................................................................................... 11 Descripción del proceso del oxicorte .......... ................... .................. .................. ................... ................... .................. .................. .................. ............... ...... 12 Composición química ................................................................................................................ 12 Tipo de gas combustible ........................................................................................................... 13 Equipo de oxicorte ..................................................................................................................... 14 CONTE CON CHORRO DE AGUA............................................................................................... 15 Desventajas métodos térmicos ................................................................................................. 15 Ventajas del método .................................................................................................................. 15 Corte por chorro de agua-abrasivo (sistema operativo).................. ........................... .................. .................. .................. ............... ...... 16 Tipos de Abrasivos .................................................................................................................... 16 HERRAMIENTAS DE CORTE .......................................................................................................... 17 Disco diamantado .......................................................................................................................... 17 Composición de un disco diamantado .................. ........................... .................. .................. .................. .................. ................... ................... ............. .... 17 Usos de un disco diamantado ................................................................................................... 17 Funcionamiento de un disco diamantado ................... ............................ .................. .................. .................. ................... ................... ................ ....... 17 Clasificación de los discos diamantados ............. ...................... .................. ................... ................... .................. .................. .................. ............... ...... 18 Sierra cinta .................................................................................................................................... 19 Tipos de Sierra de Cinta ............................................................................................................ 19 Partes de una sierra de cinta .................................................................................................... 20 ANEXO ................. .......................... ................... ................... .................. .................. .................. .................. .................. ................... ................... .................. .................. .................. ............... ...... 22 Diagrama de una máquina de corte por chorro de agua .................. ........................... .................. .................. .................. ................. ........ 22 Diagrama corte con plasma .......................................................................................................... 23 Diagrama de corte con oxicorte .................................................................................................... 24 Diagrama de corte por láser .......................................................................................................... 25 CONCLUSIÓN................................................................................................................................... 26 BIBLIOGRAFÍA.................................................................................................................................. 27
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INTRODUCCIÓN Al referirse al proceso de corte, necesariamente se debe pensar en las herramientas y maquinarias herramientas que se deberán usar en dicho proceso. Y, al hablar de herramientas, es inevitable no referirse a su historia y evolución. En términos generales y considerando el impulso que dio origen a las herramientas, estas están definidas como una prolongación de la mano cuya función es ayudar al ser humano en los distintos trabajos que realiza. La evolución de las herramientas de corte va desde la prehistórica piedra tallada hasta las modernas y computalizadas maquinarias de plasma, pasando por diversas herramientas que se fueron potenciando gracias a los diferentes inventos y descubrimientos, muchos de los cuales fueron accidentales como es el caso del metal duro. Para referirnos a lo que atañe este trabajo, primero conviene definir qué es una maquinaria herramienta. Definición de maquinaria herramienta:
Se denomina máquinas herramientas a las herramientas que utilizan una fuente de energía distinta del movimiento humano, aunque también puedan ser movidas por personas cuando no hay otra fuente de energía. Las máquinas herramientas pueden utilizar una gran variedad de fuentes de energía. Tanto la energía humana como la animal son opciones posibles, como lo es la energía obtenida a través del uso de ruedas hidráulicas. Sin embargo, tras la revolución industrial, el vapor fue la principal fuente de energía. Hoy en día, la mayor parte de ellas funcionan con energía eléctrica. El presente trabajo describe diferentes sistemas y formas de cortes, así como también herramientas y maquinarias usadas en este proceso.
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SISTEMAS, FORMAS, HERRAMIENTAS Y EQUIPOS DE CORTE El corte es la separación de un objeto físico, en dos o más porciones, mediante la aplicación de una fuerza dirigida de forma aguda. El corte se puede realizar con herramientas manuales (tijeras, alicates, sierras, etc.) o maquinarias herramientas. Existe gran variedad de herramientas cuyo uso dependerá del material a cortar como del tipo de corte que se requiere. En cuanto a sistemas de corte, también existen varios. Los más comunes son oxicorte, plasma y láser.
Oxicorte: El oxicorte es un método rentable para cortar chapas con o sin preparación. Corta de forma fácil chapas rugosas y oxidadas y no requiere excesiva habilidad para producir excelentes resultados. El proceso de corte por oxicombustible provoca una reacción química de oxígeno con el material base a temperaturas elevadas facilitando el corte del metal. La temperatura necesaria se mantiene mediante la llama provocada por la combustión de un gas combustible mezclado con oxígeno puro. El proceso se basa en la rápida formación de óxido de hierro, producido cuando se introduce una corriente de oxígeno puro a alta presión dentro del perímetro de corte. El hierro se oxida rápidamente debido al oxígeno de alta pureza y esta reacción libera calor. El flujo de oxígeno y los gases de combustión desplazan el óxido fundido y el metal arde a su paso, produciendo un corte estrecho. La formación continua de óxido de hierro exige el suministro de altos volúmenes de oxígeno al área de corte a una presión preestablecida. El intenso calor producido por esta reacción sustenta el proceso de corte. Las aplicaciones de oxicorte más habituales se limitan al acero al carbono y de baja aleación. Estos materiales pueden cortarse económicamente y la configuración es rápida y sencilla. Para el oxicorte manual no existe necesidad de corriente eléctrica y los costes de equipos son bajos. Los materiales con rangos de espesor comprendidos entre 1,6 mm y 102 mm pueden cortarse mediante el oxicorte manual. Espesores mayores se cortan con buenos resultados mediante el uso de máquinas de corte.
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Corte plasma: El corte plasma corta metales al fundir un área localizada del material mediante un arco eléctrico restringido que elimina el material fundido con un chorro de gas ionizado caliente a alta velocidad. El corte plasma puede utilizarse para cortar cualquier metal conductor de electricidad si su espesor y forma permiten la plena penetración del chorro de plasma. Debido a que el proceso PAC puede utilizarse para cortar materiales no ferrosos y es más rápido que el oxicorte con materiales ferrosos de espesores pequeños y medios, lo convierte en la alternativa más económica para muchas aplicaciones industriales. El equipo corte plasma permite cortar una amplia gama de espesores Y en aplicaciones con plasma de alta definición se puede igualar la calidad de corte láser, obteniendo costes operativos y de adquisión del equipamiento sustancialmente inferiores.
Corte láser: El corte láser es un proceso de corte térmico basado en la fusión o vaporización altamente localizadas que produce un haz de luz coherente de alta energía, por lo general con la ayuda de un gas de asistencia. El gas de asistencia desaloja el material fundido de la zona de corte. Es aplicable tanto en los materiales metálicos como en los no metálicos. La principal característica del corte láser es su productividad, obteniendo cortes de alta calidad a elevadas velocidades. Los tipos de láseres más extendidos a nivel industrial son el láser de CO2 y el láser de estado sólido. Un láser de CO2 utiliza un medio gaseoso para producir el haz láser, mientras que en un láser de estado sólido el haz se obtiene de un medio cristalino dopado. Los equipos de corte láser producen un corte de alta calidad y elevada reproductibilidad con una zona afectada térmicamente mínima y poca o ninguna distorsión. El proceso es flexible, fácil de automatizar y ofrece altas velocidades y excelente calidad de corte. El coste de los equipos es alto pero está disminuyendo a medida que la tecnología de resonador se vuelve más accesible. Corte por láser o maquinado por haz de láser (LBM, por sus siglas en inglés)consiste en la focalización del haz láser en un punto del material que se desea tratar, para que éste funda y evapore lográndose así el corte. P
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CORTE POR LÁSER
Etapas del proceso de corte con láser El proceso consiste en la focalización del haz láser en un punto del material que se desea tratar, para que éste funda y evapore lográndose así el corte. El haz láser, con una determinada potencia procedente del generador y de un sistema de conducción llegará al cabezal. Dentro de éste, un grupo óptico se encarga de focalizar el haz con un diámetro determinado, sobre un punto de interés del material a tratar. El posicionamiento del punto focal del rayo respecto de la superficie que se desea cortar es un parámetro crítico. El proceso requiere de un gas de asistencia, que se aplica mediante la propia boquilla del cabezal, coaxial al propio rayo láser. Aunque la aplicación mayoritaria del corte con láser se da en materiales metálicos, otro tipo de materiales como goma, vidrio, cuero, o madera son susceptibles de ser cortados con este método. En aplicaciones de corte láser de materiales metálicos debe tenerse en cuenta aspectos como calidad del material o posibles recubrimientos (aceite, óxido, pinturas, etc.) como condicionantes importantes del resultado final.
Aplicaciones Entre las aplicaciones industriales del láser para procesado de materiales se calcula que en torno al 60% de la actividad está dedicada al corte. Una de las industrias que mayormente absorbe esta actividad es la industria del automóvil y la industria auxiliar del automóvil. P
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Herramienta necesaria en corte de preseries en el proceso de fabricación de troqueles cortantes. Alternativa de coste aceptable al uso de troqueles cortantes. Se debe considerar esta aplicación únicamente en casos de series limitadas.
Características del corte por láser De entre todas las características genéricas del procesado láser, las que se exponen a continuación tienen un mayor protagonismo en el caso concreto del proceso industrial de corte de chapa.
Equipamiento Partes de un equipo de corte por láser
Se pueden definir los dispositivos para corte por láser como aquellos que son capaces de transmitir la energía que proporciona un generador hasta el material a tratar para realizar el proceso. Todos los sistemas láseres industriales cuentan con los siguientes elementos fundamentales: Generador láser
Es el encargado de suministrar el haz láser con unas características (potencia, frecuencia, etc.) programadas. Sistema de conducción del rayo y focalización final
Se encarga de trasmitir el rayo láser hasta el punto deseado del material a procesar. Sistema de manipulación
Existen dos posibilidades, así como posibles combinaciones de ambas: Una posibilidad consiste en dejar la pieza fijada y mover el sistema de focalización y otra posibilidad sería la de fijar el cabezal láser y desplazar la pieza que se desea cortar. P
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Dispositivos de control, auxiliares y sensores
Los equipos de corte láser están provistos de un sistema de control que permite su programación. Así mismo, el proceso de corte puede ser monitorizado y supervisado por medio de sensores. La información obtenida se puede utilizar en sistemas de control, sistemas de inspección de calidad o para conocer el estado de la máquina láser entre otros. Sistema de seguridad
Para evitar el riesgo que provoca la radiación láser o los materiales que se cortan. Suministro de gas de proceso
El gas puede ser inerte para evitar oxidaciones o activo para catalizar el proceso. A su vez favorece la eliminación de material fundido, vapor y plasma de la zon a de corte. Es típica la aparición de ciertas estrías o rugosidades en las superficies cortadas. La conjunción de todos estos factores, junto con otros como la velocidad relativa entre el cabezal y la pieza, producen una densidad de energía (con valores característicos en orden de magnitud de MW/cm2), que origina el corte para cada tipo de material.
Tipos de corte láser En el proceso de corte láser podemos distinguir tres situaciones distintas:
Corte por sublimación láser: La alta intensidad del haz laser vaporiza el material directamente en el punto de trabajo. Luego, por lo general se usa un gas inerte para cortar, o sea, para expulsar el material y generar la ranura de corte. Esta situación la encontramos principalmente restringida al corte de sustancias no metálicas, como ser madera, papel, cerámica o plástico.
Corte por fusión láser: Aquí, el material fundido o derretido por el haz laser es expulsado por medio de nitrógeno, generando la ranura de corte. El nitrógeno es inyectado en la boquilla a alta presión (hasta 20 bar) y al salir de ella por una pequeña perforación de la punta, se convierte en un chorro de alta energía cinética. La fusión laser es particularmente utilizada en el corte de aceros cromo-níquel o aluminio libre de óxido, produciendo superficies de corte metalúrgicamente limpias. P
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Corte por quemado láser: El haz de láser calienta el material hasta su temperatura de encendido. Aquí se usa oxígeno como gas de corte. Después de alcanzada la temperatura de encendido, el material “se quema” con un chorro de oxígeno, generando una
reacción exotérmica. La escoria producida es expulsada por medio del gas de corte generando la ranura de corte. Este proceso es particularmente utilizado para el corte de aceros dulces y en menor escala para cortes de acero inoxidable.
CORTE POR PLASMA
La técnica del corte por plasma es mejor conocida por su simplicidad y capacidad para cortar prácticamente cualquier metal. Estas cualidades, sumadas a la productividad que ofrece, han transformado el corte por plasma en un recurso universalmente aceptado que goza de un gran número de aplicaciones. Si bien el proceso de corte por plasma se viene empleando comercialmente desde hace medio siglo, cabe destacar que los mayores logros de ingeniería que han contribuido a mejorar su rendimiento se han producido en los últimos 10-15 años, tendencia que aún continúa en la actualidad.
Tecnologías del corte por plasma La naturaleza flexible del proceso de corte por plasma se presta a muchas aplicaciones y capacidades. Por lo general, los sistemas de corte por plasma pueden clasificarse en tres categorías distintas que mencionamos a continuación.
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Plasma con aire: Diseñados para el corte manual con antorcha, estos sistemas están disponibles en salidas de nivel de potencia de 12 amperios, con un espesor máximo de corte de 1/8 pulgada y una antorcha manual, hasta 120 amperios. La mayoría de los equipos de corte por plasma con aire emplea la tecnología inversora, lo que los hace portátiles. Muchos se pueden adquirir con una antorcha mecanizada y tienen interfaces eléctricas que les permiten su uso en aplicaciones de corte mecanizadas.
Plasma mecanizado convencional: Por lo general, estos sistemas están provistos solamente con antorchas instaladas sobre un dispositivo de movimiento (una mesa de corte con CNC, un robot o una tortuga de corte que circula sobre un riel) y tienen interfaces más complejas para proporcionar un mejor rendimiento cuando se emplean en aplicaciones con máquinas de corte CNC. Los niveles de potencia de estos sistemas van de los 130 amperios hasta un máximo de 1000 amperios. Diseñados para una alta productividad con tolerancias de nivel medio para el corte de materiales no ferrosos (acero inoxidable y aluminio) de hasta 4 pulgadas de espesor, estos sistemas son muy usados en industrias siderúrgicas, astilleros y maquinaria pesada. Aunque algunos fabricantes de estos sistemas de plasma mecanizado convencional han introducido mejoras, tales como tecnología diseñada para extender la vida útil de los consumibles de oxígeno y sistemas de interfaz sofisticados que pueden comunicarse con el CNC basado en una PC común que se usa en la mayoría de las máquinas cortadoras actuales, estos sistemas todavía mantienen gran similitud con las máquinas de corte industrial convencional usadas durante los últimos 20 años.
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Plasma mecanizado de alta definición: El corte de placa y lámina de alta producción es la categoría que está recibiendo la mayor atención en términos de investigación y desarrollo de procesos. Como resultado, los sistemas de corte por plasma de alta definición han hecho grandes avances en calidad, velocidad, nivel de potencia, costos operativos y, más recientemente, facilidad de uso. En el corte por plasma mecanizado de alta definición, desarrollado hace unos 20 años, el arco de plasma es forzado a través de un orificio más pequeño de la tobera, aprovechando al máximo las leyes de la física de alta temperatura. Esto produce bordes más limpios y más cuadrados, al tiempo que la vida útil de los consumibles de la antorcha se mantiene en niveles aceptables.
Características de corte La calidad de un corte se juzga en función de tres características principales; 1. Escoria inferior y salpicadura superior 2. Ángulo de bisel 3. Irregularidad de la superficie Estas características varían dependiendo de numerosos factores, incluyendo el tipo y condición del material de la placa, sobre los cuales se tiene poco control, como: química de la placa, revestimientos o escala.
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CORTE POR OXICORTE
técnica del oxicorte se presenta como un procedimiento auxiliar de la soldadura, mediante el cual se puede seccionar metales mediante su combustión local y continua en presencia de un chorro de oxígeno. En condiciones normales, a temperatura ambiente, el acero en la atmósfera sufre un proceso de oxidación, que es lento y no combustible, dado que la proporción de oxígeno en la atmósfera se encuentra aproximadamente en un 20%. No obstante, si esta oxidación se realiza bajo una atmósfera de oxígeno (superior al 88%) y a temperatura que alcance la de combustión del acero (870 ºC aprox.), ésta se hace combustible. Por lo tanto, para que exista oxicorte al metal se le debe calentar (oxidar) bajo una atmósfera adecuada (proyección de oxígeno puro), con lo que se consigue su quemado violento, y por tanto, dará lugar al oxicorte. El oxicorte tiene buena aplicación en aceros al carbono y aceros de baja aleación.
Caracterización del oxicorte A continuación se relacionan los condicionantes que son necesarios para que tenga lugar el proceso de oxicorte: -
El metal debe inflamarse en presencia del oxígeno; La temperatura de inflamación del metal debe ser inferior a la de fusión; El óxido (productos de la combustión) producido debe tener un punto de fusión inferior al del metal; El óxido debe ser desalojado por el chorro de oxígeno.
De lo anterior se deduce que el proceso de oxicorte es una combustión, y no una fusión, por lo que el contenido de aditivos y otros elementos al acero es muy importante en el proceso de oxicorte, dado que modifica sustancialmente la capacidad de combustión del acero. P
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Por ello, no todos los metales pueden procesarse mediante oxicorte. Así, si los aceros al carbono y los de baja aleación son idóneos, las fundiciones o los aceros inoxidables sólo se pueden cortar mediante oxicorte si se usan varillas de aportación que provoquen la combustión. Por otro lado, el aluminio no puede procesarse mediante oxicorte ya que el óxido producido tiene una temperatura de fusión de 1000 ºC, que es superior a la de fusión del aluminio (660 ºC).
Descripción del proceso del oxicorte 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 las 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.
Composición química Como ya se dijo, el motivo principal de porqué el proceso de oxicorte se puede emplear en el acero y no en el resto de metales, es porque la temperatura de fusión de los óxidos que se generan en la combustión es inferior a la temperatura de fusión del metal base. P
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Esta propiedad es muy sensible a la composición química del acero. De hecho, el proceso de oxicorte sólo tiene aplicación fundamental en aceros de bajo contenido de carbono (normalmente entre 0,1% y 0,3%) y bajo contenido de aleantes (otros elementos químicos presentes en las aleaciones de acero que le confiere ciertas propiedades). De hecho, altas concentraciones de estos elementos en la aleación del acero afectan negativamente al proceso de oxicorte. A continuación se relacionan estos contenidos máximos en la composición química del acero para que no afecten al oxicorte: -
Carbono (C): 0,3% Manganeso (Mn): no tiene influencia Silicio (Si): sólo afecta a la velocidad de corte Cromo (Cr): 5% Molibdeno (Mo): 5% Níquel (Ni): 3% Wolframio (W): 10% Cobre (Cu): 2% Aluminio (Al): 10% Vanadio (V): en pequeñas cantidades facilita el oxicorte.
Tipo de gas combustible De entre los gases combustibles de uso industrial, la mayor velocidad de corte se consigue con el acetileno. También puede usarse propano o butano, aunque no es recomendable para espesores pequeños dado que las deformaciones originadas son grandes al estar la llama menos concentrada.
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Equipo de oxicorte E quipo 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 forma que permite canalizar el oxígeno por un lado y la mezcla (oxígeno+acetileno) por el otro.
E quipo automático
El proceso de oxicorte permite ser automatizado mediante equipos automáticos que ya están muy difundidos comercialmente. Constan de una mesa de trabajo donde colocar la plancha de acero y un pórtico de donde pende la boquilla que puede desplazarse a lo largo de ella. Estos equipos permiten hacer cortes de gran precisión y calidad, dado que la inclinación y altura de la boquilla de corte respecto a la lámina se mantiene constante en todo el recorrido. Estos equipos se pueden emplear, además que para oxicorte, para corte por plasma o por láser, con sólo cambiar a la boquilla y alimentación de gases correspondiente para cada tecnología.
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CONTE CON CHORRO DE AGUA
La técnica del corte por chorro de agua consiste en utilizar para el corte la abrasión del agua a una presión de hasta 6.000 atmósferas. Esta, a una velocidad de 1,200 cm/seg. y mezclada con arenas abrasivas, es capaz de cortar, mediante un robot movido sobre ejes cartesianos, gestionado por un sistema de control numérico, espesores de hasta 150 mm. Este sistema se caracteriza por poder realizar cortes industriales en frío, debido a lo cual no modifica las estructuras internas de los materiales. Es un corte por agua, limpio y ecológico, y no contamina al medio ambiente con emisiones de gases ni productos químicos
Desventajas métodos térmicos •Escoria •Gases tóxicos para el operador •Costos elevados de operación •Radiación UV •Modificación del tipo de grano en el material.
Mucho tiempo requerido para cortar materiales gruesos o duros •En grandes espesores la forma vertical ideal del corte tiende a
distorsionarse
Ventajas del método •Se trabaja en frío. •Multidireccional. •La mayoría de los materiales se pueden cortar sin tratamiento previo. •Sin agrietamientos. P
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•Ahorro de material. •No es nocivo para el ambiente.
Corte por chorro de agua-abrasivo (sistema operativo) •Utiliza mezcla de ag ua y un abrasivo. •La mezcla es utilizada a alta presión en un tobera de diámetro reducido. •Este chorro a alta presión erosiona la superficie del material cortándolo o
tallándolo.
Tipos de Abrasivos •Corte de acero: granos duros, formas afiladas y buena estructura. •Corte de Aluminio: granos mas blandos, no ser de calidad (económico). •Utilizados: olivino, arena silica, granate
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HERRAMIENTAS DE CORTE Disco diamantado Los discos diamantados están diseñados para cortar una amplia variedad de materiales, montados o instalados en cortadoras especiales y esmeriladoras. Su nombre se debe a que contienen partículas de diamante, que al ser un material de alta dureza y abrasión, les permite realizar cortes en materiales de dureza considerable, con gran precisión y velocidad.
Composición de un disco diamantado Los discos constan de una base circular de acero, cuyo borde contiene segmentos diamantados. El borde del disco puede ser segmentado, continuo o turbo (también conocido como aserrado). Por otro lado, la base de acero del disco puede estar provista de espacios entre segmentos, lo que permite la refrigeración de los mismos, por la circulación de agua o aire. La composición de los segmentos diamantados consiste en una mezcla de polvos metálicos y diamantes. Estos diamantes pueden ser naturales o sintéticos, y varían en tamaño de grano, calidad y forma.
Usos de un disco diamantado Un disco diamantado puede ser montado en una cortadora de azulejos, cortadora de concreto o esmeriladora. Pueden efectuar cortes en concreto, losetas, azulejos, ladrillo, piedra, block, entre otros. Generalmente, los discos son empleados por los profesionales de la herrería, albañilería, marmoleros, hojalateros, de la construcción en general, etc.
Funcionamiento de un disco diamantado Los discos diamantados no realizan los cortes como un cuchillo, ellos pulen. Los cristales de diamante ubicados en el borde y segmentos del disco, realizan el pulido del material, por medio de sus caras expuestas. Cada diamante expuesto cuenta con una cola o extensión que lo retiene sujeto a la base del disco abrasivo, mientras ejecuta su función. Mientras el disco gira en el eje de la máquina cortadora o esmeriladora, el usuario debe empujar el disco hacia el material. El disco inicia el corte del material, y el material inicia el desgaste del disco diamantado, a medida que este avanza. P
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Los diamantes se quiebran en piezas más pequeñas, a medida que realizan el corte. Los materiales de alta dureza y densidad, fracturan más rápido los diamantes y desgastan la base metálica del disco, lo que permite que nuevas capas de diamantes queden expuestas para continuar realizando el corte.
Clasificación de los discos diamantados Según sus características generales, los discos diamantados pueden clasificarse por tipo de borde, diámetro y corte. Tipo de Bor de
El borde de un disco diamantado puede ser continuo, segmentado o turbo. De acuerdo al tipo de borde, el acabado y la velocidad del corte pueden variar. Aunque todos los discos pueden cortar todos los materiales que mencionaremos a continuación, se recomienda utilizarlos de acuerdo a lo indicado: Diámetro
Existen en el mercado, discos diamantados de diferentes diámetros, entre los más comunes tenemos los de 4″, 4 ½”, 7″, 9″, 10″ y 14″. El diámetro del disco proporci ona una profundidad diferente de corte, a mayor diámetro mayor profundidad. Por supuesto, el diámetro también depende de la máquina en la que se vaya a montar el disco. Por otro lado, según el diámetro del disco diamantado, este posee una velocidad máxima de utilidad (RPM). Y los discos que poseen diámetros menores deben utilizarse con una velocidad de giro mayor que los discos que cuentan con diámetros mayores. Tipo de corte
Los tipos de corte de los discos diamantados son dos: Corte húmedo: En este caso se emplea agua para lubricar y mantener estabilizada la temperatura del disco, durante su uso. Esto ayuda a extender tanto el ciclo de trabajo, como la vida útil del disco. Los cortes húmedos son los más recomendados. Corte en seco: Este tipo de disco no necesita lubricación ni ser enfriado con agua. Por lo que se debe dejar enfriar el disco por 10 segundo como mínimo, por cada minuto de trabajo. Se recomienda utilizar el corte en seco, cuando sea peligroso utilizar agua. Por ejemplo, en áreas de trabajo cerca de instalaciones eléctricas o cuando el agua perjudique el material de trabajo. P
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Es muy importante conocer el funcionamiento de los discos, así como su diseño para poder seleccionar el más adecuado, al momento de realizar un corte.
Disco diamantado montado en una cortadora
Sierra cinta La sierra de cinta, sierra huincha, llamada también serrucho de banda o sierra sinfín, es una herramienta de pedal o eléctrica que posee una banda metálica dentada, flexible, larga y estrecha. La banda se desplaza sobre dos ruedas que se encuentran en el mismo plano vertical con un espacio entre ellas. Estas sierras pueden ser utilizadas en los trabajos de carpintería y carpintería metálica, así como también para cortar diversos materiales, y son muy útiles en el corte de formas irregulares. Esta máquina se compone de un bastidor, en forma de cuello de cisne, soportando dos volantes equilibrados y superpuestos en un mismo plano vertical y sobre los cuales se encierran una hoja de sierra sinfín llamada cinta.
Tipos de Sierra de Cinta El mercado ofrece tres tipos de sierra de cinta, cada una con funciones y cuidados específicos, de acuerdo a un tipo de trabajo especial: manuales, semiautomáticas y automáticas, que realizan cortes horizontales, verticales y angulares y, las que a su vez se clasifican en: P
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Sierras de cinta para corte de metal: Son las que requieren de un refrigerante que vaya suministrándose constantemente sobre la hoja de sierra de cinta, manteniendo a la sierra a baja temperatura e impidiendo, a su vez, un sobrecalentamiento que causaría defectos en los cortes y acortaría el lapso de vida útil de la cuchilla. La falta de refrigeración también produce un corte más lento. Sierras de cinta para corte de madera: Consiste en una hoja de metal dentada altamente flexible que es cortada y soldada de acuerdo al diámetro de los volantes de la máquina. Ésta produce el corte por deslizamiento continuo sobre la pieza a cortar. Sierras de cintas automatizadas: Son las que manejan velocidades de alimentación preestablecidas, reversa y sujeción de partes. Generalmente son empleadas en ambientes de trabajo donde no es conveniente tener un operario de maquinaria para cada aparato. Algunas de estas sierras funcionan mediante un control numérico por computadora para efectuar cortes más precisos.
Partes de una sierra de cinta La sierra de cinta comprende siete partes fundamentales y éstas son: Cinta: Es la que realiza el corte. Es una hoja con dientes trabados hacia los lados y soldadas en máquinas especiales a la longitud específica de cada máquina. Motor: Es el que mueve los volantes de la máquina, determinando la potencia de los mismos. Volantes: Están equilibrados en un mismo plano, que puede ser horizontal o vertical y sobre los cuales se coloca la sierra u hoja de sierra sinfín. El volante principal recibe el impulso del motor y el secundario es arrastrado por la hoja de sierra sinfín. Guías: Estos dispositivos, como su nombre lo indica, guían y alinean la cinta cuando se encuentra en funcionamiento con la finalidad de que no se tuerza o sufra fisuras que puedan provocar su fractura. Bombas Hidráulicas: 0
Son las que suministran la fuerza necesaria a las máquinas semiautomáticas y automáticas para el acondicionamiento de las prensas y la cabeza de corte. Bombas de refrigeración: P
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Bombea el líquido refrigerante para que éste a su vez enfríe y lubrique la cinta durante el corte. Prensas: Ejercen la presión en el material que se va a cortar para que los cortes sean precisos.
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ANEXO Diagrama de una máquina de corte por chorro de agua
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Diagrama corte con plasma
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Diagrama de corte con oxicorte
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Diagrama de corte por láser
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CONCLUSIÓN Las técnicas y herramientas para realizar cortes son variados y dependen del tipo de material y corte que se quiera realizar. En este trabajo se mencionaron cuatro sistemas de cortes más usados: con láser, con plasma, por oxicorte y por chorro de agua. Todos los procesos requieren especialización, maquinaria, combustibles y equipamiento especializado y por eso es importante estudiar cada forma detenidamente. Independiente de la especialización y perfeccionamiento que ha tenido cada técnica, herramienta y maquinaria, todas tienen sus ventajas y desventajas. Saber lo que se requiere es fundamental para realizar un buen trabajo.
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