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Consejos técnicos2021-08-25T12:37:30-04:00

Consejos técnicos

Los clientes suelen tener diversas dudas técnicas relacionadas con las aplicaciones en cuanto a la selección, el rendimiento y el uso correctos de los abrasivos para corte por chorro de agua de BARTON.

Además de la información que se puede encontrar en otros apartados de este sitio web, en esta sección, los expertos de BARTON abordan temas que suelen surgir en las conversaciones con los clientes. Esperamos que le resulte útil. Por supuesto, si tiene alguna duda que no se haya abordado en esta sección, no dude en comunicarse con nosotros. Los profesionales del área de atención al cliente de BARTON están siempre dispuestos a responder sus preguntas.

Selección de la piedra preciosa adecuada para el orificio

Elección de orificios: El rubí y el zafiro frente al diamante2021-08-22T15:04:22-04:00

El conjunto del orificio es un componente fundamental para el proceso de corte por chorro de agua. Su función es dirigir el chorro de agua de alta presión a través del tubo de mezclado, desde donde capta el abrasivo y lo envía a la superficie de corte. Los orificios de diamante son muy apreciados en el sector, o para el corte por chorro de agua. También se utilizan orificios de rubí y zafiro.

Los orificios de rubí y de zafiro se consideran similares en términos de funcionalidad. Por lo general se utilizan en aplicaciones menos críticas porque es posible que se dañen en aplicaciones de alta presión, cuando las partículas abrasivas impactan en los lados del orificio. El impacto de estas partículas puede dañar el borde de la entrada y afectar a la calidad del chorro. Los orificios de rubí y de zafiro suelen durar de 1 a 40 horas.

Se sabe que los orificios de diamante producen un chorro más consistente que los orificios de rubí o zafiro. Un chorro más consistente puede prolongar la vida útil del tubo de mezclado e incrementar la potencia de corte. Por lo general, los orificios de diamante tienen una garantía de 500 horas, y suelen cumplir o superar sistemáticamente las 500 horas. No es inusual que un operario pueda trabajar 1000 horas o más con un solo orificio de diamante.

Se recomienda utilizar orificios de diamante con equipos de 6000 bares (de 87 000 a 100 000 PSI), y suelen preferirse por sus cortes de larga duración en materiales caros que podrían estropearse si un orificio a medio corte falla. El coste de una pieza estropeada debido a un corte afectado por un orificio dañado puede superar en mucho el coste inicial de compra de un orificio de diamante en lugar de uno de rubí o zafiro.

Los orificios de diamante también resultan más rentables porque necesitan menos mantenimiento y se desgastan menos, lo que hace que requieran menos reemplazos.

Los operarios que trabajen con varios cabezales de corte también se darán cuenta del valor añadido que ofrece el uso de orificios de diamante. Los orificios de rubí y de zafiro tienen una vida útil más corta e impredecible que los orificios de diamante. Ese ciclo de vida más corto se suma al mayor tiempo de inactividad, especialmente en máquinas con varios cabezales.

No obstante, aunque se prefiere el uso de orificios de diamante por varios motivos, también hay casos en los que se eligen orificios de rubí y zafiro más baratos. Los operarios que cortan una gran variedad de materiales que carecen de especificaciones exactas y cambian a menudo de combinaciones de orificios/tubos de mezclado, por lo general, prefieren los orificios de rubí o de zafiro, más baratos, ya que la manipulación frecuente de los componentes durante los reemplazos habituales se traduce en una mayor posibilidad de pérdida o daño. Los orificios de diamante, más caros, podrían representar un mayor riesgo económico para la operación.

Protección de los orificios contra daños siempre resulta una buena estrategia. Tanto si se eligen orificios de rubí, como de zafiro o diamante, la vida útil de cualquier conjunto de orificios se puede mejorar si se agrega un conjunto de filtro de tope corto en la línea de alta presión, antes de la válvula de encendido/apagado, para evitar el riesgo de penetración de contaminantes en la línea y evitar así que se dañe el orificio. Si se emplea un filtro de tope corto, se recomienda limpiarlo periódicamente con un limpiador ultrasónico para eliminar los depósitos de calcio y prolongar la vida útil del orificio.

Determinación de las velocidades óptimas de alimentación del abrasivo

¿Cómo puedo lograr la velocidad óptima de alimentación del abrasivo?2021-08-22T17:09:44-04:00

Es fundamental que la velocidad de alimentación del abrasivo sea óptima para lograr la eficiencia, precisión y fiabilidad de corte ideales en cualquier operación de corte por chorro de agua. La velocidad de alimentación del abrasivo afecta directamente la calidad del corte, la velocidad de corte y el volumen de abrasivo utilizado. Si la velocidad de alimentación no es la adecuada, esto puede dar como resultado obstrucciones en el tubo de mezclado, consumo excesivo de abrasivos, cortes lentos y mala calidad de los bordes.

Las velocidades de alimentación del abrasivo variarán en función de diversos factores. El tamaño de la malla o el grado del abrasivo que se esté empleando, así como el tipo de abrasivo, son los dos factores más importantes que influyen en la velocidad de alimentación. Otros factores que afectan las velocidades de alimentación del abrasivo incluyen los cambios de humedad y el estado de las mangueras de alimentación del abrasivo.

Además, puede haber problemas con la velocidad de alimentación del abrasivo si el regulador de abrasivo no está conectado a tierra. Los reguladores de abrasivo sin conexión a tierra pueden generar electricidad estática en la línea de alimentación del cabezal de corte y ralentizar o detener la alimentación del abrasivo.

Las tablas de medición de abrasivos que proporcionan los fabricantes de equipos originales constituyen un buen punto de partida a fin de garantizar el uso de la velocidad óptima de alimentación del abrasivo para cada aplicación concreta. Sin embargo, siempre se recomienda realizar una prueba de calibración de abrasivo y medir físicamente la cantidad de abrasivo que se alimenta desde el regulador. La mayoría de los fabricantes de equipos originales recomienda realizar esta prueba una vez por semana o cada vez que se cambie el tamaño de la malla, el tipo de abrasivo o el equipo, o ante cualquier otro factor que pueda afectar la velocidad de alimentación y el rendimiento del corte en general.

Para realizar una prueba simple de velocidad de alimentación, siga estos pasos:

  1. Para calibrar la alimentación del abrasivo, siga las instrucciones especificadas por el fabricante del equipo original.
  2. Retire la línea de alimentación del abrasivo, o el bloque de alimentación, si el equipo lo tiene, de la parte inferior del regulador de abrasivo.
  3. Con un cronómetro, o mediante la función de prueba que ofrecen algunos software de fabricantes de equipos originales, encienda la alimentación del   abrasivo y deje que el abrasivo circule durante exactamente un minuto hacia un recipiente como una bolsa de plástico para bocadillos. Pese el recipiente antes de verter el material para obtener su tara.
  4. Pese la muestra de abrasivo utilizando una balanza de precisión.
  5. Reste el peso de la tara de la bolsa o del recipiente para obtener el peso del material. La velocidad de alimentación será de X gramos de abrasivo por minuto.
  6. Realice esta prueba dos o tres veces utilizando la misma especificación y condiciones de prueba a fin de garantizar la obtención de pesos sistemáticos.
  7. Ajuste el disco de medición hacia arriba o hacia abajo para obtener la velocidad de alimentación deseada y repita los pasos 3, 4 y 5 para verificar una vez más que se ha alcanzado la velocidad de alimentación adecuada. Realice la prueba hasta estar seguro de haber conseguido la velocidad de alimentación exacta.
  8. Introduzca la velocidad de alimentación exacta en la configuración de su software.

 

Elección del abrasivo correcto para su aplicación de corte por chorro de agua

¿Cómo afectan la dureza, la densidad, la resistencia y la forma de las partículas al rendimiento de un abrasivo para corte por chorro de agua?2021-08-22T14:57:25-04:00

Seleccionar el tipo y el tamaño de abrasivo correctos para una aplicación de corte por chorro de agua puede marcar una gran diferencia en el rendimiento y la rentabilidad de su equipo de corte por chorro de agua.

El primer paso para seleccionar un abrasivo comienza con el análisis del material y de las especificaciones de corte. El nivel de dificultad del corte que presente el material y el acabado de superficie que se desee obtener son dos factores importantes a la hora de determinar qué abrasivo conviene utilizar. El producto abrasivo debe tener dureza, densidad, resistencia y partículas uniformes.

Se han valorado prácticamente todos los abrasivos conocidos por el hombre, tanto naturales como sintéticos, para su uso como abrasivo para corte por chorro de agua. El granate almandino ha demostrado ser el mineral que presenta las mejores características para el corte por chorro de agua. Si bien es posible que otros minerales sean más duros, más pesados o de menor coste, el granate almandino demuestra ser el abrasivo que mejor combina las características necesarias para el corte por chorro de agua. Este material presente en la naturaleza se extrae y se procesa para diversas aplicaciones industriales, además del corte por chorro de agua, por ejemplo, como medio de granallado y para aplicaciones de filtrado de agua. El granate almandino más común es de color rojo amarronado y opaco. El granate almandino con calidad de piedra preciosa, mucho más inusual, presenta un color rojo profundo y es transparente.

Para el corte por chorro de agua, se pueden usar otros abrasivos. El óxido de aluminio es más duro que el granate y, a veces, se utiliza para cortar materiales mucho más duros, como la cerámica. Sin embargo, una desventaja es que el uso de óxido de aluminio disminuye significativamente la vida útil del tubo de mezclado, lo que aumenta el coste operativo. La estaurolita es un material presente en la naturaleza con una densidad y una dureza similares a las del granate, y es un abrasivo para corte por chorro de agua de uso general que resulta económico. Los abrasivos más blandos, como el olivino, se pueden utilizar para el corte de materiales menos exigentes, como el aluminio.

Más detalles sobre las características de los abrasivos

Los atributos naturales y el procesamiento de los minerales inciden directamente en el rendimiento del material como abrasivo para corte por chorro de agua. El fabricante debe saber cómo inciden estos cuatro atributos en el rendimiento del abrasivo.

Dureza. Las máquinas de corte por chorro de agua deben lograr un equilibrio entre velocidad de corte y desgaste del componente. El uso de un abrasivo blando prolonga la vida útil de la boquilla, pero disminuye la velocidad de corte. El uso de un abrasivo muy duro ofrece un corte rápido, pero erosiona la boquilla demasiado rápido. La erosión de la boquilla disminuye la precisión en el proceso de corte, provoca continuas interrupciones y suma el gasto del recambio frecuente de las boquillas. El granate almandino tiene una clasificación de entre 7 y 8 en la escala de dureza de Mohs, lo que equilibra de forma efectiva la necesidad de obtener un corte rápido y brindar una vida útil razonable a la herramienta.

Densidad. La principal fuerza de corte de un chorro de agua es una función de masa por velocidad. Por lo tanto, el abrasivo ideal debe contener las partículas más pesadas que el chorro de agua pueda acelerar a la velocidad máxima. Así se genera la fuerza máxima de corte.

Un abrasivo demasiado liviano no se comprimiría mucho, y uno demasiado pesado no aceleraría a la velocidad máxima, lo que debilitaría la potencia del chorro de agua. Como sucede con la dureza, la clave radica en encontrar un abrasivo que ofrezca el punto óptimo. La gravedad específica del granate almandino es de 4,0 (cuatro veces el peso del agua) y está dentro del intervalo ideal tanto en términos de compresión como de aceleración.

Resistencia. La resistencia, también llamada friabilidad, desempeña un papel directo en el nivel de rendimiento de un abrasivo para el corte por chorro de agua. Un material demasiado friable se romperá en el cañón de focalización y terminará siendo demasiado fino para lograr un corte eficaz. Un abrasivo demasiado resistente (piense en algo maleable, como el plomo) se redondeará durante el proceso de mezclado y será demasiado romo para cortar bien. El abrasivo ideal presentará un índice de rotura medido y producirá unos bordes de corte afilados y angulares. Una vez más, el granate almandino, con su naturaleza semifriable y fractura concoidea, satisface estas necesidades.

Forma de las partículas. Hay abrasivos con partículas de todos los tipos de formas imaginables, desde perlas perfectas, como la granalla de acero, hasta cristales filosos y con forma de aguja, como el carburo de silicio, un abrasivo sintético que se utiliza en aplicaciones de alta tecnología. Teniendo en cuenta que una esfera es la portadora ideal de una masa proyectada en un chorro de agua de alta potencia, se podría dar por sentado que los fabricantes de máquinas de corte por chorro de agua persiguen el uso de partículas esféricas. Sin embargo, se debe tener en cuenta la acción de balanceo constante que implica la aceleración, el desgaste y la eficiencia de corte.

A través de amplios ensayos con diversas plataformas de corte por chorro de agua, los expertos han determinado que la forma de partícula más adecuada depende de dos factores: el material que se está cortando y el acabado del borde necesario. Se ha demostrado que los granos con bordes afilados y angulares cortan más rápido y ofrecen unos acabados óptimos de los bordes. Los granos subredondeados se utilizan en aplicaciones de corte estándar de uso más general.

Los fabricantes de máquinas de corte por chorro de agua o los proveedores de abrasivos podrán proporcionarle más información sobre ambos tipos y le ayudarán a realizar ensayos a fin de determinar qué forma de partícula es la ideal para cada aplicación concreta.

¿Cómo afectan la pureza, el tamaño de las partículas y la limpieza al rendimiento de un abrasivo para el corte por chorro de agua?2021-08-22T14:59:36-04:00

El sector del corte por chorro de agua depende de fuentes que puedan producir abrasivos con un elevado grado de pureza, distribuciones granulométricas precisas y un alto nivel de limpieza, todos ellos atributos que se controlan durante el procesamiento de los minerales.

Pureza. Como mineral natural, el granate almandino se extrae, se muele y se procesa para que cumpla con las especificaciones finales del cliente. Los materiales con alto nivel de pureza suelen implicar otras etapas extra de procesamiento y requieren mayor meticulosidad durante el proceso de refinamiento, en comparación con los productos de baja calidad. Como resultado de ello, los materiales con alto nivel de pureza son más caros, pero ofrecen resultados óptimos de corte. Es posible que los productos de baja pureza contengan otros materiales, además del granate, que impiden que la máquina de corte por chorro de agua corte bien. Cuando se fabrican para su uso como abrasivos para corte por chorro de agua, se deben procesar otros minerales, a fin de cumplir con el nivel de alta pureza que se requiere para el corte por chorro de agua.

Distribución granulométrica. Es sumamente importante realizar un control preciso y uniforme de la distribución granulométrica a fin de maximizar el rendimiento del chorro de agua. Las partículas muy gruesas o grandes plantean un riesgo real de obstrucción de la boquilla, lo que podría detener el proceso de maquinado y, posiblemente, dañar la pieza de trabajo. Por el contrario, las partículas excesivamente finas se pueden acumular en la línea de alimentación o en el cabezal de corte y provocar una alimentación irregular o la pulverización en el chorro de corte. Una distribución granulométrica poco uniforme puede convertirse en una pesadilla para los operarios, que tendrán que ajustar la velocidad de alimentación del abrasivo para poder mantener las velocidades de corte.

Limpieza. Como ocurre con la distribución granulométrica, la limpieza del abrasivo se destaca por sí sola como un atributo definitivo para los abrasivos para el corte por chorro de agua. La limpieza se refiere a la cantidad de partículas súper finas presentes en el producto abrasivo. Estas partículas finas son tan minúsculas que se suelen adherir a las partículas más grandes. Desde el punto de vista técnico, los fabricantes de abrasivos de granate de calidad utilizan una medida llamada “sólidos suspendidos” para cuantificar la limpieza del producto. El uso de un producto que no se haya procesado como corresponde generará un polvo molesto durante la carga de la tolva de abrasivo que, con el tiempo, puede provocar fallos de alimentación y de corte.

¿Qué debe ofrecerle un proveedor fiable de abrasivos?2021-08-22T15:05:36-04:00

Elegir el socio proveedor correcto es una tarea importante para un productor metalúrgico. Los fabricantes de máquinas de corte por chorro de agua o los proveedores de abrasivos más prestigiosos ayudarán al productor a determinar el tipo y grado de abrasivo correctos. Ello resultará útil a la hora de seleccionar un abrasivo que maximice el rendimiento de la máquina de corte por chorro de agua.

Asesoramiento experto. La asesoría experta por parte de un proveedor incluye ayudar a los productores a evaluar una amplia variedad de distintos factores del producto, incluido el tipo y grado del abrasivo que mejor se adapten a la tarea.

Cómo elegir el grado adecuado. Los abrasivos para corte por chorro de agua se encuentran disponibles en distintos grados, que van desde gruesos (malla 50) hasta muy finos (malla 230). La mayoría de los chorros de agua emplean grados entre malla 50 y malla 120, pero la malla 80 es la más habitual.

Opciones de entrega. El socio proveedor debe ser capaz de entregar el abrasivo para corte por chorro de agua en bolsas de 25 kg o de 1000 kg. También resulta útil que el proveedor de abrasivos pueda realizar el envío dentro de las 24 horas posteriores a la recepción del pedido y cuente con un almacén cercano para envíos en uno o dos días. Ello garantizará entregas puntuales y mantendrá los costes de transporte lo más ajustados posibles.

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