OXICORTE

Es un proceso de tipo químico donde el material se corta mediante combustión. 

Características

Sólo corta materiales metálicos cuyos óxidos tienen un punto de fusión más bajo que ellos mismos.  – Capacidad para cortar grandes espesores.  – Posibilidad de usar varias antorchas simultáneamente.  – Buena opción cuando son necesarias operaciones secundarias.

Mecanismo de arranque de material

Como en todo proceso de combustión se requiere contar con tres elementos: combustible (Fe), Comburente (O2) y un iniciador (Llama). En condiciones normales, aunque apliquemos un agente iniciador a una pieza de acero, esta no arde. Se requiere una cierta temperatura (en el acero unos 870 ºC). Además el O2 del aire no es suficientemente puro. Para alcanzar la temperatura necesaria para fundir el Fe, se aplica una llama al acero producida por una mezcla de O2 y un gas combustible. En el momento en que se alcanza la temperatura de fusión del Fe (color naranja del acero) se inyecta O2 a presión que hace posible la combustión del Fe. Los óxidos originados se funden y se expulsan por la parte inferior del corte. 

Sistema

Gases combustibles: acetileno, propano, MAPP (mezcla de propano y metilacetileno-propadieno), propileno, gas natural (elevado poder calorífico).  – Oxígeno: debe tener una gran elevada riqueza (> 99,5%).  – El soplete de corte: conduce el O2 y los gases de combustión a la zona de corte.  – Mesa: para soportar la pieza a cortar.  – Control: de parámetros y trayectorias de corte. 

Materiales

Acero de bajo contenido en carbono y aleantes (tiene un óxido con un punto de fusión inferior al del propio acero). 

Precisión

Defectos en el borde superior de la pieza cortada.  – Defectos en superficie de la pieza cortada.  – Marcado de la superficie de la pieza cortada.

Desventajas

Baja velocidad de corte. – Requiere tiempo de precalentamiento.  – Amplia zona afectada térmicamente.  – Puede originarse alabeo de la pieza cortada.  – Limitado al corte de aceros de baja aleación.  – Tolerancias amplias.  

Aplicaciones

Corte de chapa de acero.  – Calderería.  – Construcción de barcos.  – Construcción metálica en general.

MECANIZADO QUIMICO

Es un proceso de arranque de material basado en la acción química de reactivos tales como ácidos y soluciones alcalinas sobre el material a mecanizar.
Características  –
El material es eliminado en toda la pieza simultáneamente sin originar rebaba.  – No actúan esfuerzos mecánicos sobre la pieza mecanizada.  – La profundidad de corte se controla por medio del tiempo de ataque del material con el reactivo.  – Se pueden mecanizar varias piezas simultáneamente.  – Coste de inversión reducido. 

Mecanismo de arranque de material

Ataque químico de un reactivo sobre el material a mecanizar. El ataque químico origina reacciones de oxidación en el material a mecanizar lo que hace que iones de dicho material se disuelvan en el agente reactivo. 

Sistema

Todos los procesos de mecanizado químico tienen en común las siguientes etapas:  – Preparación: limpieza de la pieza a mecanizar (favorece la adhesión posterior de la máscara).  – Aplicación de una máscara: resistente al reactivo químico sobre las zonas que no se desean mecanizar. La máscara puede ser desde una pintura hasta una cinta adhesiva fabricada de un material elastómero (neopreno, goma) o polímero (polietileno, poliestireno, polivinilo, etc.). En ocasiones se recubre toda la pieza con la máscara y luego se elimina ésta en las zonas que se desea atacar.  -Ataque químico de la pieza. Depende del material (soluciones de ácido nítrico e hidroclórico para acero, hidróxido de sodio para aluminio, cloruro de hierro para inoxidables, etc.), del acabado exigido (algunos reactivos oxidan el material a mecanizar), del volumen de material a arrancar, de la profundidad de mecanizado, de la máscara usada, etc. – Lavado de la pieza: para eliminar cualquier resto de reactivo que produzca posteriores reacciones químicas.  – Eliminación de la máscara (en general de forma manual mediante el uso de plantillas).  – Inspección final.  – Además debe existir un sistema de control. Es importante controlar la temperatura y la agitación del reactivo durante el proceso. Influye en la uniformidad de eliminación del material sobre la pieza.  – El reactivo químico debe ser renovado y filtrado cada cierto tiempo con el fin de garantizar sus propiedades.  

Materiales

Cualquier material que pueda ser atacado por un adecuado reactivo químico: Acero, Aluminio, Cobre, Titanio, Níquel, Magnesio, etc. 

Precisión

Rugosidad: de 1 a 6 μm aunque se pueden conseguir mejores valores.  – Tolerancias: ± 0,025 a ± 0,1 mm aunque se pueden conseguir valores inferiores. 

Desventajas

Profundidad de corte reducida.  – El material a mecanizar debe tener una estructura homogénea. – Dificultad para producir esquinas angulosas.

Aplicaciones y Variaciones del Proceso

El fresado químico se aplica a piezas de gran tamaño donde interesa aligerar el peso sin originar distorsiones mecánicas: alas de avión, grandes turbinas para aviación, paneles para aplicaciones aeroespaciales. Se llegan a eliminar profundidades de hasta 12 mm sin llegar a atravesar el espesor completo de la pieza.  – El corte químico (blanking) se aplica a piezas de pequeño  espesor y generalmente pequeño tamaño para producir detalles y contornos que atraviesan completamente el material de la pieza mecanizada. Por ejemplo en circuitos impresos, piezas propias de estampación, rejillas y pequeñas piezas y resortes.

PROTOTIPADO RAPIDO

El prototipado rápido es un proceso de adición de material que genera la pieza a partir de la unión

de diferentes capas correspondientes a secciones transversales de la pieza obtenidas directamente del modelo 3D diseñado en un sistema CAD. 

Características

Permite la fabricación de piezas de elevada complejidad. – Reduce el tiempo de desarrollo de un producto. – Se pueden fabricar directamente a partir de un modelo CAD. – Se trata de una herramienta útil para visualizar y verificar conceptos que permitan eliminar

errores y mejorar el diseño. – Con determinados materiales el prototipo puede usarse como herramienta real para fabricar componentes acabados (rapid tooling). – El tamaño del modelo a fabricar no es problema. Se puede fabricar por partes y luego aplicar un adhesivo.