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¿Qué es el corte con oxicombustible? - Proceso, pros y contras

¿Qué es el corte oxicombustible?

La soldadura con oxicombustible y el corte con oxicombustible son procesos que utilizan gases combustibles (o combustibles líquidos como gasolina o petróleo) y oxígeno para soldar o cortar metales. Los ingenieros franceses Edmond Fouche y Charles Picard fueron los primeros en desarrollar la soldadura con oxígeno y acetileno en 1903.

Se utiliza oxígeno puro, en lugar de aire, para aumentar la temperatura de la llama y permitir la fusión localizada del material de la pieza de trabajo (p. ej., acero) en el ambiente de una habitación.

Una llama común de propano/aire arde a unos 2250 K (1980 °C; 3590 °F), una llama de propano/oxígeno arde a unos 2526 K (2253 °C; 4087 °F), una llama de oxihidrógeno arde a 3073 K (2800 °C; 5072 °F) y una llama de acetileno/oxígeno arde a unos 3773 K (3500 °C; 6332 °F).

Antes de cortar, el soplete de corte debe precalentar el acero a la temperatura de ignición en el punto de partida. A esta temperatura de alrededor de 960°C (dependiendo del tipo de aleación), el acero ha perdido propiedades protectoras contra el oxígeno y sigue siendo sólido.

Luego se dirige oxígeno puro a través de la boquilla hacia el área calentada. Esta fina corriente de oxígeno a alta presión transforma el acero precalentado y sin protección en acero líquido oxidado mediante una reacción exotérmica.

Esta escoria tiene un punto de fusión más bajo que el acero, por lo que la corriente de oxígeno puede expulsar la escoria líquida de la cavidad sin afectar el acero sólido no oxidado. Esta reacción exotérmica es un proceso continuo y crea un corte a medida que se mueve la antorcha. Para mantener la reacción exotérmica en funcionamiento, el soplete de corte mantiene el acero caliente durante el corte.

Solo los metales cuyos óxidos tienen un punto de fusión más bajo que el metal base en sí pueden cortarse con este proceso. De lo contrario, tan pronto como el metal se oxida, termina la oxidación formando una costra protectora. Solo el acero dulce y algunas aleaciones bajas cumplen las condiciones anteriores y se pueden cortar de manera efectiva con el proceso de oxicorte.

¿Cómo funciona el proceso de corte de oxicorte?

El corte con oxicombustible es una reacción química entre el oxígeno puro y el acero para formar óxido de hierro. Se puede describir como una oxidación rápida y controlada. Las llamas de precalentamiento se usan para elevar la superficie o el borde del acero a aproximadamente 1800 °F (color rojo brillante).

Luego se dirige oxígeno puro hacia el área calentada en una corriente fina de alta presión. A medida que el acero se oxida y se sopla para formar una cavidad, el precalentamiento y la corriente de oxígeno se mueven a una velocidad constante para formar un corte continuo.

Solo los metales cuyos óxidos tienen un punto de fusión más bajo que el metal base en sí pueden cortarse con este proceso. De lo contrario, tan pronto como el metal se oxida, termina la oxidación formando una costra protectora. Solo el acero con bajo contenido de carbono y algunas aleaciones bajas cumplen la condición anterior y se pueden cortar de manera efectiva con el proceso de oxicorte.

Estos son los conceptos básicos de cómo funciona todo:

Paso 1:Precalentar

Antes de que pueda comenzar a cortar el acero, debe calentarse hasta su temperatura de encendido, aproximadamente 1800 ° F. A esta temperatura, el acero reacciona fácilmente con el oxígeno. El calor lo proporcionan las llamas de precalentamiento de un soplete de oxígeno y combustible. Dentro del soplete, el gas combustible se mezcla con oxígeno para crear una mezcla altamente inflamable.

Una boquilla tiene múltiples orificios dispuestos en un patrón circular para concentrar la mezcla de gas inflamable en múltiples pequeños chorros. La mezcla de combustible y oxígeno se enciende fuera de la boquilla y las llamas de precalentamiento se forman justo fuera de la punta de la boquilla.

Los gases combustibles de uso común incluyen acetileno, propano, gas natural y algunos otros gases mixtos. Al ajustar la proporción de combustible a oxígeno, la llama se ajusta para producir la temperatura más alta posible en la llama más pequeña posible. Esto concentra el calor en un área pequeña en la superficie de la placa de acero.

Paso 2:Perforación

Una vez que la superficie o el borde de la placa ha alcanzado la temperatura de encendido, se enciende un chorro de oxígeno puro para comenzar a perforar la placa. Esto se denomina "oxígeno de corte" y el chorro está formado por un solo orificio en el centro de la boquilla.

A medida que la corriente de oxígeno de corte golpea el acero precalentado, comienza el rápido proceso de oxidación. Aquí es cuando comienza la verdadera diversión. El proceso de oxidación se denomina reacción exotérmica:emite más calor del que se necesita para comenzar.

El acero oxidado toma la forma de escoria fundida, y la escoria fundida tiene que apartarse para que la corriente de oxígeno pueda "perforar" toda la placa. Según el grosor de la placa, esto puede tardar desde una fracción de segundo hasta varios segundos.

Durante este tiempo, la corriente de oxígeno de corte está penetrando más y más profundamente en la placa, y la escoria fundida sale del orificio de perforación. Esto puede dar como resultado un enorme géiser de acero fundido o, si se hace correctamente, un pequeño charco de escoria en la parte superior de la placa.

Paso 3:Cortar

Una vez que la corriente de oxígeno de corte ha recorrido todo el camino a través de la placa, la antorcha puede comenzar a moverse a una velocidad constante, formando un corte continuo. La escoria fundida formada durante esta fase se expulsa por el fondo de la placa.

El calor emitido por la reacción química entre el oxígeno y el acero precalienta la placa justo en frente del corte, pero no lo suficientemente confiable como para cortar sin las llamas de precalentamiento. Por lo tanto, las llamas de precalentamiento permanecen encendidas durante todo el corte, agregando calor a la placa a medida que se mueve el soplete.

Esos son los básicos. Pero hay muchos otros factores que afectan la calidad del borde de corte, incluida la velocidad, la presión de oxígeno de corte, el ajuste de la llama de precalentamiento, la altura de corte, la temperatura de la placa, etc.

Características del oxicombustible en comparación con el plasma

Ventajas y desventajas del corte oxicorte

En las aplicaciones de corte con oxicorte, se utilizan gas combustible y oxígeno para generar la llama de corte. Messer Cutting Systems suministra gases que incluyen acetileno, MAPP, propano y gas natural, e información relacionada con sus requisitos.

Ventajas:

Desventajas:


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