Proceso de Corte ARCAIR
Proceso de Corte ARCAIR
Proceso de Corte ARCAIR
Ingeniería Mecánica
Alumnos:
Jorge Luis Chávez Cerna
Juan Eduardo Flores Zarco
Diego Miguel Zúñiga Álvarez
Grupo: Mecánica A
Semestre 8vo
Contenido
Introducción....................................................................................................................... 2
Material a emplear ............................................................................................................. 4
Soplete manual ............................................................................................................... 4
Electrodos ...................................................................................................................... 4
Portaelectrodo ................................................................................................................ 6
Fuentes de alimentación ................................................................................................. 6
Provisión de aire. ............................................................................................................ 6
Aplicaciones ...................................................................................................................... 7
Descarnado. .................................................................................................................... 7
Equipo de Protección ......................................................................................................... 8
Aspectos de seguridad .................................................................................................... 8
Procedimiento para el corte recto con arco de electrodo de carbono en posición plana........ 9
Referencias ...................................................................................................................... 10
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Introducción
El proceso de corte con arco de
electrodo de carbono se desarrolló a
principios de los cuarenta y se llamó
originalmente "corte por arco de aire"
(AAC). El corte con arco de electrodo de
carbono fue una mejora del proceso con
arco de carbono. Éste se utilizó en las
posiciones verticales de sobrecabeza y se
eliminaba el metal fundiendo un punto
suficientemente grande como para que la
gravedad ocasionara el goteo de la placa base. Este proceso era lento y no podía controlarse
con exactitud. Se encontró que se podría eliminar el metal fundido utilizando un chorro de
aire. Esto mejoro mucho la velocidad, la calidad y el control del proceso.
A finales de los cuarenta se desarrolló el primer soplete de corte con arco de electrodo de
carbono. Antes de este desarrollo, el proceso requeriría dos soldadores, uno para el control
del arco de electrodo de carbono y otro para guiar el chorro de aire. El nuevo soplete sujetaba
tanto el electrodo de carbono como el chorro de aire en la misma unidad. Este diseño básico
está todavía en uso actualmente, Figura 9-12.
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Acero al carbono y acero de baja aleación Utilice electrodos CC con corriente DCEP. Se puede utilizar
AC, pero con una pérdida de eficiencia del 50%.
Hierro fundido que incluye hierro maleable y Es necesario utilizar electrodos de 1/2’’ o más grandes para el
dúctil. amperaje nominal más alto. El ángulo de empuje debería ser,
por lo menos, de 70° y la profundidad de corte no debería
sobrepasar 1/2 de pulgada por pase.
Aleaciones de cobre (contenido de cobre Utilice electrodos CC con DCEN al amperaje nominal máximo
60% y más bajo). del electrodo.
Aleaciones de cobre (contenido de cobre Utilice electrodos CC con DCEN al amperaje nominal máximo
sobre el 60%, o el tamaño de la pieza de del electrodo o use electrodos CA con CA.
trabajo es grande).
Titanio, zirconio, hafnio y sus aleaciones. No debería cortarse o hundirse en la preparación para la
soldadura o el refundido sin la eliminación mecánica posterior
de la capa superficial de la superficie de corte.
Tabla 9-2. Procedimientos recomendados para el corte de metales diferentes con arco de electrodo
de carbono.
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Material a emplear
Soplete manual
El soplete de corte con arco de electrodo de carbono es diferente al portaelectrodo de arco de
metal protegido. Las diferencias principales entre uno y otro son:
Teniendo una ranura de posición del electrodo en la mordaza y pivotando ésta, el chorro de
aire siempre apuntará correctamente. El aire se debe apuntar justo debajo y detrás del
electrodo y siempre en la misma dirección. Figura 9.13. Esto asegura que el chorro de aire se
dirija al punto donde el electrodo
produce un arco con el metal base.
Existen sopletes para diferentes
rangos de amperaje. Los más grandes
tienen una capacidad mayor, pero
son menos flexibles para su uso en
piezas pequeñas.
Electrodos
Los electrodos de corte por arco de electrodo de carbono están disponibles de dos formas:
revestidos con cobre o sencillos (sin revestimiento). El revestimiento de cobre ayuda a
disminuir el sobrecalentamiento del electrodo de carbono, lo que aumenta su capacidad de
transportar corrientes más altas y mejora la disipación del calor. El revestimiento de cobre
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aumenta la resistencia, para reducir la rotura accidental. Los electrodos vienen en piezas
redondas, planas y semirredondas, Figura 9-15. La mayoría de los redondos se utilizan para
operaciones de hendidura, y la mayoría de los planos para alisar una superficie. Los redondos
están disponibles también en tamaños que van desde 1/8 a 1 pulgada de diámetro, mientras
que los planos lo están en tamaños de 3/8 y 5/8 de pulgada. El tamaño del electrodo
determinará la anchura máxima de la ranura, la cual, como regla empírica debe ser alrededor
de 3 mm (1/8 in) más ancha que el electrodo.
Existen electrodos disponibles para su uso tanto con corriente continua, de electrodo positivo,
como con corriente alterna. Los electrodos DCEP son los más utilizados y están hechos de
carbono, en su casa de grafito. Los electrodos CA son menos comunes y tienen algunos
elementos añadidos al carbono para estabilizar el arco, necesario para la potencia CA. Para
reducir la parte desechada, están fabricados de forma que se puedan unir. Esta unión se
compone de un casquillo hembra afilado en el extremo superior y una espiga de
emparejamiento en el inferior, Figura 9-16. La conexión del nuevo electrodo a la
configuración permitirá que el tocón se consuma con poca pérdida de reservas de electrodos.
Esta conexión es necesaria para la mayoría de las operaciones de corte con arco de electrodo
de carbono sobre rieles.
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Portaelectrodo
El electrodo se sujeta en las mordazas del portaelectrodo, que se puede girar a cualquier
ángulo. Las mordazas tienen conducto para aire que permiten dirigirlo a lo largo de la
trayectoria del electrodo hacia el metal fundido. El portaelectrodo tiene un botón o palanca
que se oprime para que pase el aire comprimido. La corriente y el cable se suministran al
portaelectrodo con un cable especial.
Fuentes de alimentación
La mayoría de las fuentes de alimentación para la soldadura por arco metálico protegido se
pueden utilizar para corte con arco de electrodo de carbono. El voltaje de operación necesario
para el corte con arco electrodo de carbono necesita ser de 28 voltios o superior. Este voltaje
es ligeramente más alto que lo que se requiere para la mayoría de las soldaduras SMAW,
pero la mayoría cumplirán este requisito. Revise el manual del fabricante para comprobar si
su soldadora está aprobada para el corte con arco de electrodo de carbono. Si el voltaje está
por debajo del mínimo, el arco va a tender a chisporrotear y apagarse con lo que será difícil
hacer cortes limpios.
Provisión de aire.
El aire proporcionado al soplete debe tener una presión de entre 80 y 100 psi. La presión
mínima es de alrededor de 40 psi. La presión de aire correcta producirá cortes limpios, lisos
y uniformes. El caudal de aire también es importante. Si la línea de aire es demasiado pequeña
o el compresor no tiene la capacidad requerida, se producirá una pérdida de presión de aire
hacia la punta del soplete. Esta pérdida ocasionará un flujo más bajo del requerido y la calidad
del corte resultante será inferior a la deseable. El volumen de aire debe ser suficiente para
arrastrar el metal fundido.
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Aplicaciones
El corte con arco de electrodo de carbono puede cortar diversos materiales. Es una manera
de corte de coste relativamente bajo, para la mayoría de los metales, especialmente acero
inoxidable, aluminio, aleaciones de níquel y cobre. El corte con arco de electrodo de carbono
se utiliza muy a menudo para trabajos de reparación. Pocos procesos de corte pueden igualar
la velocidad, la calidad y el ahorro de costes de este proceso en la reparación y la
reelaboración. En estos procesos, la parte más difícil es eliminar la soldadura antigua o cortar
una ranura para que se pueda hacer una soldadura nueva. El arco de electrodo de carbono
puede eliminar fácilmente las peores soldaduras, incluso si tienen inclusiones de escoria u
otros defectos. Para reparaciones, el arco puede cortar a través de capas delgadas de pintura,
aceite o herrumbre y hacer una ranura que necesite poca o ninguna de limpieza.
Descarnado.
El descarnado es la aplicación más común de los procesos de corte por arco de electrodo de
carbono. Supone la eliminación completa de una cantidad de metal, utilizándola para formar
una ranura o un bisel. Figura 9-18. La ranura producida a lo largo del borde de una placa es,
normalmente, una ranura en forma de J. La ranura producida a lo largo de una junta entre
placas es normalmente una ranura en U. Figura 9-19. Ambas se utilizan como un medio para
asegurar que la soldadura aplicada a la junta tendrá la penetración requerida en el metal.
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En la figura 9-24 se muestra el esquema de una aplicación de este proceso para la eliminación
de la soldadura con arco de electrodo de carbono en posición plana.
Equipo de Protección
Para la realización segura de este proceso se debe de utilizar: lentes de seguridad, casco de
soldadura, guantes y cualquier otra ropa de protección personal necesaria.
Aspectos de seguridad
Además de los requisitos de seguridad del arco metálico protegido, el arco de electrodo de
carbono requiere diversas precauciones especiales, tales como:
Cuando el metal esté frío, burile o cepille cualquier escoria o residuo de la placa. Este material
se debería eliminar fácilmente. La ranura debe tener una desviación máxima de 1/8 pulgadas
de la línea recta y, como máximo, una desviación de 3/8 pulgadas de la uniformidad en
anchura y en profundidad. Apague el equipo CAC y limpie su área de trabajo cuando haya
terminado de cortar.
Referencias
Jeffus, Larry. Soldadura: principios y aplicaciones, 5ta ed. Buenos Aires: Cengage
Learning Argentina, 2009.