¿Qué es el corte con oxicombustible?

¿Qué es el corte con oxicombustible?

Conozca la técnica de corte con oxicombustible

Si se está preguntando qué es el corte con oxicombustible, la respuesta es simple. Es un proceso de corte térmico que utiliza oxígeno puro y gas combustible para cortar materiales como las chapas de acero.

El calor de un soplete de corte con oxicombustible se utiliza para elevar la superficie o el borde del acero a aproximadamente 1800. Después el oxígeno se dirige al área calentada utilizando una corriente fina de alta presión. El acero comienza a oxidarse y se sopla para formar una cavidad. El calor y la corriente de oxígeno se mueven a una velocidad constante para cortar el metal.

La reacción química real que tiene lugar durante el corte con oxicombustible se conoce también como "oxidación rápida" u "oxidación rápida y controlada", se debe simplemente a que el acero se oxida rápidamente.

El metal

El uso de corte con oxicombustible, también llamado "quema", "corte con soplete" o "corte por llama", está muy extendido en numerosos entornos industriales, pero solo con un metal: el acero. Puede cortar todas las formas y tamaños de acero en espesores de 0,5 mm a 250 mm.

Sin embargo, solo se puede cortar utilizando este proceso el metal con óxidos en un punto de fusión inferior al del metal base en sí. Esto incluye acero bajo en carbono, acero dulce y algunos aceros de baja aleación. De lo contrario, una vez que el metal se oxida, comienza a formarse una corteza protectora o el material se funde y fluye antes de que se pueda cortar.

El oxígeno

La pureza de la fuente de oxígeno no solo afecta a la velocidad de corte, sino también a su calidad. No debe tener menos de un 99,5 % de pureza.

El diseño de la boquilla desempeña un papel vital cuando se trata de garantizar que la corriente de aire permanezca pura. Por ejemplo, protege el chorro de oxígeno del arrastre de aire, lo que puede provocar burbujas de aire o bolsas de aire en el metal.

Los gases

No todos los gases combustibles son iguales para un sistema de corte con oxicombustible. Los más comunes son el propano, el acetileno, el propileno, el gas licuado de petróleo, el MAPP (metilacetileno-propadieno) y el gas natural. Dependiendo de la temperatura de la llama y la distribución del calor, el tipo de gas puede afectar a factores como la calidad del borde, el tiempo de perforación y la velocidad de corte.

Estos son algunos factores que pueden influir en la elección de un gas combustible específico:

  • Acetileno: el acetileno produce la temperatura de llama más alta de todos los gases combustibles. Consigue una perforación más rápida. También produce una llama más intensa, reduciendo el tamaño de la zona afectada térmicamente (ZAT) y el grado de distorsión.
  • Propano: el propano tiene una temperatura de llama inferior al acetileno. Por lo tanto, la perforación es más lenta que con acetileno; sin embargo, la velocidad de corte es aproximadamente la misma.
  • MAPP: el gas MAPP es una mezcla de varios hidrocarburos, metilacetileno y propadieno. Se usa normalmente en lugar del acetileno porque ofrece una fuente de calor que se distribuye de manera más uniforme.
  • Propileno: el propileno es un producto de gas licuado de petróleo. Tiene una temperatura de llama similar al MAPP y requiere un soplete inyector para lograr un flujo de calor y un corte óptimos. Funciona concentrando el calor en los bordes exteriores del cono de calor.
  • Gas natural: el gas natural tiene la temperatura de llama más baja en comparación con otros gases. Como consecuencia, es más lento en la perforación.

Proceso de corte con oxicombustible

El corte con oxicombustible es el proceso más rentable para el corte de acero al carbono. También se puede combinar con corte por plasma o corte por chorro de agua en la misma pieza. Estos son los conceptos básicos de cómo funciona:

Paso 1: precalentamiento

Usando llamas de precalentamiento procedentes de un soplete de oxicombustible, el acero se calienta a su temperatura de encendido (o ignición) a aproximadamente 1800. Entonces está listo para reaccionar con el oxígeno.

Dentro del soplete, el gas combustible se mezcla con oxígeno para crear una mezcla altamente inflamable. Una boquilla con múltiples orificios dispuestos en un patrón circular sirve para enfocar la mezcla de gas inflamable a través de múltiples chorros pequeños. 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.

Durante el proceso, se puede ajustar la relación combustible-oxígeno. Esto ayuda a producir la máxima temperatura posible en la mínima llama posible. Como consecuencia, hay más control y el calor se puede concentrar en un área pequeña de la superficie de la chapa de acero.

Paso 2: perforación

La perforación simplemente se refiere a la penetración inicial de la superficie que se va a cortar. Una vez que la superficie o el borde de la chapa ha alcanzado la temperatura de encendido, se activa un chorro de oxígeno para comenzar a perforar la chapa. Es lo que se llama "oxígeno de corte".

El chorro se formado con un solo orificio en el centro de la boquilla. A medida que la corriente de oxígeno de corte entra en contacto con el acero precalentado, comienza el rápido proceso de oxidación.

El proceso de oxidación se conoce como reacción exotérmica. En otras palabras, emite más calor del que se necesita para empezar. El acero oxidado forma entonces escoria fundida, que se expulsa por el chorro, lo que permite perforar el material.

El proceso de perforación puede tardar una fracción de segundo o varios segundos, dependiendo del espesor de la chapa. Durante ese tiempo, la corriente de oxígeno de corte intenta empujar más y con mayor profundidad para penetrar en la chapa. Mientras tanto, la escoria fundida se expulsa por el orificio de perforación.

Si se realiza correctamente, se produce un pequeño charco de escoria sobre la chapa. Sin embargo, un descuido en el enfoque puede producir un gran géiser de acero fundido.

Paso 3: corte

Una vez que la corriente de oxígeno de corte se ha abierto paso a través de la chapa, el soplete puede comenzar a moverse a una velocidad constante. De esta manera se forma un corte continuo. La punta de corte y los flujos de gas ajustados en los reguladores controlan el espesor del metal que se está cortando.

Para mantener la reacción exotérmica en funcionamiento, el soplete mantiene el acero caliente, justo delante del corte, durante todo el proceso. Por lo tanto, el calor aplicado a la chapa es continuo, lo que permite que el soplete continúe avanzando. Al mismo tiempo, la escoria fundida se expulsa de la parte inferior de la chapa.

Si bien estos son los pasos básicos del proceso, hay muchos otros factores que desempeñan un papel importante. Por ejemplo, la velocidad, la presión de oxígeno de corte, el ajuste de la llama de precalentamiento, la altura de corte y la temperatura de la chapa. Cada uno de estos puede afectar a la calidad final del borde de corte y determinar el éxito de la operación de corte con oxicombustible.