¿Qué es el oxicorte? Proceso y beneficios explicados

En Yonglihao Machinery, somos una proveedor de servicios de creación de prototipos. Si bien el corte por láser es nuestro proceso principal para la mayoría de los trabajos de chapa y placa, en ciertos trabajos aún utilizamos el oxicorte. También conocido como oxicorte o corte con soplete, este método sigue siendo valioso en nuestro flujo de trabajo.

Utilizamos el oxicorte para acero al carbono grueso. Cuando es necesario preparar piezas para soldar, este método es especialmente eficaz. La portabilidad es otra ventaja clave, lo que convierte al oxicorte en nuestra opción preferida para trabajos de campo. Con este proceso, la gestión de los plazos de entrega para chapa gruesa se simplifica. Por otro lado, para metales más delgados, donde la precisión es crucial, corte por láser Sigue siendo nuestra mejor opción.

En este artículo, encontrará una explicación clara del proceso de oxicombustible. Aprenderá sobre sus usos prácticos, sus limitaciones y cómo determinar cuándo es la opción adecuada para su proyecto.

¿Qué es el corte con oxígeno y combustible?

El oxicorte es un proceso térmico que utiliza una llama de oxígeno y combustible para precalentar el acero. Tras alcanzar la temperatura adecuada, un chorro de oxígeno puro oxida el metal, forzándolo a salir del corte en forma de escoria. Esta combinación de calentamiento y oxidación constituye la base del oxicorte.

Este proceso funciona mejor en acero dulce y muchos aceros de baja aleación, ya que sus óxidos se forman y se eliminan limpiamente. Puede utilizarse para una amplia gama de espesores, desde 0,5 mm hasta 250 mm. Con sistemas especiales, incluso es posible cortar metal de espesores mucho mayores.

A menudo recomendamos el oxicorte para aceros demasiado gruesos para que los láseres los manejen eficazmente. La creación de bordes biselados para soldadura es otra situación en la que este método destaca. Además, cuando un borde cortado se mecanizará posteriormente, el oxicorte sigue siendo una opción inteligente.

¿Cómo funciona el corte con oxígeno y combustible?

El oxicorte es una forma de oxidación rápida y controlada. Primero, el acero se calienta a su temperatura de ignición. Esta suele estar entre 700 y 900 °C, un calor rojo intenso por debajo de su punto de fusión.

Luego, una corriente de oxígeno de corte inicia una reacción química. Esta reacción genera calor, forma óxido de hierro y lo expulsa del corte. El chorro de oxígeno no solo funde una ranura, sino que favorece la oxidación y expulsa el óxido fundido.

Un corte limpio se basa en cuatro principios clave.

• En primer lugar, la temperatura de ignición del material debe ser inferior a su punto de fusión. De lo contrario, simplemente se fundiría y fluiría en lugar de cortar limpiamente.
• En segundo lugar, el punto de fusión del óxido debe ser inferior al del metal base. Esto permite su expulsión como escoria fluida.
• En tercer lugar, la reacción debe liberar suficiente calor para mantener el frente de corte a la temperatura de ignición.
• En cuarto lugar, la reacción debería producir pocos gases. Estos diluirían el oxígeno de corte.

Por esta razón, el oxicorte funciona bien en acero dulce y de baja aleación. Es menos efectivo en metales que forman óxidos persistentes. El acero inoxidable, el hierro fundido y los metales no ferrosos generan óxidos que no se eliminan fácilmente. Métodos especiales como el corte asistido por pólvora pueden ser útiles, pero los consideramos excepciones.

Componentes clave y qué hace cada uno

Aunque un sistema de oxicorte puede parecer simple a primera vista, cada componente cumple una función específica e importante. Estas piezas trabajan juntas para determinar la velocidad de corte, la calidad del filo y la estabilidad general. Por lo tanto, es fundamental comenzar la resolución de problemas centrándose en estas áreas clave para lograr los mejores resultados.

• Suministro de oxígeno (corte de oxígeno):La velocidad de corte y la calidad del filo dependen principalmente de la pureza del oxígeno. Para obtener los mejores resultados, el oxígeno de corte debe tener una pureza mínima del 99,51 TP5T. Incluso una ligera disminución de la pureza puede marcar una gran diferencia: debilita la intensidad de la reacción e interrumpe la eliminación de escoria. Por ejemplo, si la pureza del oxígeno disminuye tan solo 11 TP5T, la velocidad de corte puede disminuir aproximadamente 151 TP5T y el consumo de gas puede aumentar aproximadamente 251 TP5T.
• Suministro de gas combustible (precalentamiento): El gas combustible proporciona el calor necesario para que el acero alcance su punto de ignición. Además, mantiene caliente el frente de corte. Los diferentes gases combustibles modifican la velocidad de inicio del corte y afectan la propagación del calor. Una llama más caliente y concentrada tiende a perforar más rápido y a crear una zona afectada por el calor más pequeña.
• Antorcha y boquilla/punta:El soplete mezcla combustible y oxígeno para las llamas de precalentamiento y también genera el chorro central de oxígeno de corte a través de la boquilla. El diseño de la boquilla es especialmente importante, ya que evita que el chorro de oxígeno se mezcle con el aire, lo cual afecta la calidad del filo. Además, el estado de la boquilla suele ser una causa común de problemas: el desgaste, las salpicaduras o una obstrucción pueden convertir rápidamente un proceso eficaz en uno deficiente.
• Reguladores, mangueras y herrajes de seguridad: Desempeñan un papel vital en un funcionamiento seguro y constante. Si bien los reguladores controlan la presión y el flujo hacia el soplete, lo que ayuda a prevenir problemas como escoria, biseles deficientes o inestabilidad de la llama, las mangueras, las válvulas de retención y los supresores de retroceso de llama también son esenciales para un rendimiento confiable. Dado que el oxicorte utiliza gases combustibles y llamas de alta energía, siempre es necesario inspeccionar estas piezas a fondo. Si un corte se vuelve inconsistente, nuestro primer paso es verificar las presiones y examinar cuidadosamente los herrajes relacionados.
• Elección del gas combustible:Durante la combustión, el gas combustible crea dos zonas de calor: un cono interno (combustión primaria) y una llama externa (combustión secundaria con aire). Por lo tanto, al comparar gases combustibles, considere no solo la temperatura de la llama, sino también la proporción de combustible y la distribución del calor.

El acetileno tiende a perforar más rápido. Tiene una llama primaria muy caliente e intensa. El propano y el gas natural perforan más lentamente, pero pueden ser más económicos. Su combustión es limpia con las boquillas adecuadas. El MAPP y el propileno son opciones intermedias. Se eligen según la disponibilidad o las necesidades de calor.

Principales tipos de corte con oxicombustible

Corte manual con soplete

El corte manual con soplete es un proceso manual. Utiliza cilindros, reguladores y un soplete sin control de movimiento. Es ideal para trabajos que requieren portabilidad, como trabajos de campo, reparaciones y demolición. Funciona bien en lugares sin suministro eléctrico fiable. No es recomendable para precisión extrema, piezas repetidas ni orificios precisos.

El éxito depende de la habilidad del operador. El ángulo, la distancia y la velocidad de desplazamiento de la antorcha deben ser constantes. Esto mantiene el chorro de oxígeno alineado con el corte. Para los prototipos, utilizamos el corte manual como herramienta rápida, no para trabajos de precisión.

Corte recto mecanizado

El corte mecanizado utiliza un carro o una máquina CNC. Este controla la altura, la trayectoria y la velocidad de la antorcha. Esto permite cortes estables y consistentes en las placas. Es ideal para trabajos de producción donde la repetición de resultados es fundamental. Esto es especialmente cierto para placas más gruesas. Es menos adecuado para láminas delgadas, donde el corte láser es más rápido y detallado.

Los sistemas mecanizados también facilitan la configuración de parámetros estándar. Esto es importante porque el oxicombustible es sensible a la velocidad y la calidad del oxígeno. La mecanización reduce los errores causados por las diferencias entre los operadores.

Corte con oxicombustible en bisel

El corte en bisel crea bordes angulados para soldadura. Esto puede incluir biseles en V, Y, X o K. Es una excelente opción para piezas gruesas que requieren preparación para la soldadura. No es la mejor opción para trabajos que requieren un aporte mínimo de calor. Tampoco es ideal para bordes cosméticos o elementos de tamaño final.

El corte en bisel añade más variables que controlar, como el ángulo de bisel, la geometría de corte y la perpendicularidad del borde. Por estas razones, las configuraciones mecanizadas y el cuidado adecuado de la punta son útiles. En el prototipado, el corte en bisel suele ahorrar tiempo en la preparación posterior de la soldadura.

Corte con oxicorte de múltiples antorchas

El corte con múltiples antorchas utiliza varias antorchas simultáneamente. Esto aumenta la producción de piezas repetidas en una misma placa. Resulta útil cuando la geometría de la pieza es repetitiva y la placa es gruesa. Es menos flexible para trabajos con una gran variedad de piezas. En estos casos, el tiempo de preparación puede incrementar los costos.

Estas configuraciones también requieren un suministro de gas muy estable. Un flujo irregular puede causar una calidad de borde desigual en las antorchas. Si una antorcha funciona mal, revise primero la punta, la alineación y el flujo de oxígeno.

¿Cómo decidimos entre el corte por oxicorte y el corte por láser?

Elegimos entre el oxicorte y el corte por láser en función de cuatro factores: el espesor, la geometría, la calidad del filo y los procesos posteriores.

El corte por láser suele ser nuestra primera opción. Es ideal para tolerancias ajustadas y formas complejas en materiales más delgados. El oxicorte se vuelve una mejor opción a medida que aumenta el espesor. También es preferible cuando se necesitan biseles para soldar. También lo utilizamos si el borde de corte se va a rectificar o mecanizar.

Esta es la lógica rápida que utilizamos para trabajos de prototipos. Si la pieza es de acero dulce o de baja aleación grueso, el oxicorte es rápido y rentable. Una opinión común en la industria es que el oxicorte es mejor para acero de más de 50 mm (2 pulgadas) de espesor. Es una buena opción si la calidad del corte por plasma no es suficiente. Si necesita formas internas detalladas o agujeros limpios y pequeños, el láser es la mejor opción.

Utilice oxicorte cuando:

• El material es acero dulce o acero de baja aleación.
• El grosor es elevado y la rentabilidad es favorable.
• El borde será soldado, biselado o mecanizado.
• La portabilidad o las bajas necesidades de configuración son importantes.

Utilice el láser cuando:

• La geometría incluye curvas cerradas, ranuras finas o agujeros pequeños.
• Necesita un acabado mínimo y un control dimensional estricto.
• El material es de espesor fino a medio.

Mejores prácticas y problemas de corte comunes

Un buen corte con oxicorte depende del control de algunas variables. Estas son la pureza del oxígeno, el estado de la boquilla, el equilibrio del precalentamiento, la velocidad de avance y la altura del soplete. Si alguno de estos cambia, la calidad del corte se verá afectada. Podrían aparecer escoria, líneas de arrastre defectuosas o errores de bisel.

Estos son los puntos de control que utilizamos para obtener resultados consistentes.

Puntos de control de mejores prácticas

• Comencemos con la calidad del oxígeno y el chorro de oxígeno: Si el flujo de oxígeno es débil o turbulento, el corte fallará. Esto se manifiesta como escoria densa, superficies de corte rugosas o pérdida del corte en placas gruesas.
• Adapte el tamaño y la configuración de la punta al grosor: Las tablas de puntas existen por una razón: ayudan a coordinar el flujo de precalentamiento, el oxígeno de corte y la velocidad. La elección incorrecta de la punta suele resultar en un corte feo, pero efectivo.
• Considere el precalentamiento como un paso controlado, no como una suposición: El precalentamiento debe llevar la línea de corte a la temperatura de ignición. No debe derretir demasiado el borde superior. Un precalentamiento insuficiente ralentiza la perforación. Un precalentamiento excesivo redondea el borde superior y ensancha el corte.
• Mantenga una velocidad de viaje constante: El proceso es sensible a la velocidad. El frente de oxidación debe mantenerse en el punto correcto. Si es demasiado rápido, el corte se retrasa, dejando escoria. Si es demasiado lento, se sobrecalienta el borde superior.
• Observe el estado de la superficie de la placa: La cascarilla de laminación, el óxido o los recubrimientos pueden interrumpir el proceso. En el caso de los prototipos, una preparación rápida de la superficie suele ahorrar tiempo.

Criterios de calidad

Un buen corte con oxicorte tiene un ancho estable y líneas de arrastre uniformes. Además, tiene muy poca escoria adherida. El filo debe ser recto para la punta elegida.

Las líneas de arrastre son las pequeñas rayas en la cara cortada. Deben verse uniformes, no caóticas. Un exceso de fusión en el borde superior indica un calor excesivo o una velocidad de desplazamiento lenta. Una escoria densa y dura en el borde inferior indica una velocidad demasiado alta o un chorro de oxígeno débil.

Además, recuerde la metalurgia. El oxicorte crea una zona afectada por el calor (ZAC). El endurecimiento puede ocurrir cerca del borde de corte, dependiendo del acero. Si la pieza se va a soldar, planifique la preparación de la soldadura y el acondicionamiento del borde.

Solución de problemas

Conclusión

En Yonglihao Machinery, nuestro servicio de corte por láser Es el proceso principal que utilizamos para perfiles de alta precisión y piezas más delgadas. Sin embargo, para acero al carbono grueso, biseles de preparación para soldadura y corte in situ, el oxicorte sigue siendo una de las soluciones más fiables y rentables. Si no está seguro de qué método se adapta a su pieza, podemos ayudarle. Normalmente, empezamos por comprobar el material, el espesor, la calidad del borde y cualquier planificación posterior de soldadura o mecanizado.

En nuestro flujo de trabajo en Yonglihao Machinery, el corte por láser es nuestra primera opción para lograr precisión y piezas más delgadas.

Pero para acero al carbono grueso, biseles de preparación de soldadura y corte en el lugar, el oxicorte es un proceso muy confiable y de bajo costo.

Si no está seguro de qué método se adapta a su pieza, podemos ayudarle. Normalmente, empezamos por comprobar el material, el grosor, la calidad del borde y cualquier plan de soldadura o mecanizado posterior.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es el rango de espesor típico para el corte con oxicorte?

El oxicorte es común para acero de 0,5 mm a 250 mm. Los sistemas de chapa gruesa permiten espesores mucho mayores. Algunos sistemas pueden cortar acero de hasta 900 mm (35 pulgadas) de espesor. El límite real depende del soplete, el suministro de gas y la boquilla.

¿Qué aceros son los más adecuados para el corte con oxicorte?

El acero bajo en carbono (dulce) y muchos aceros de baja aleación son los más adecuados. Se inflaman por debajo de su punto de fusión. Sus óxidos pueden desprenderse como escoria. Los aceros con alto contenido de carbono pueden ser más sensibles al endurecimiento y a otros problemas.

¿Por qué es tan importante la pureza del oxígeno?

La pureza controla la intensidad, la velocidad y la calidad del borde de la reacción. Una disminución de 1% en la pureza del oxígeno puede reducir la velocidad en 25% y aumentar el consumo de gas en 25%. El estado de la boquilla y la punta también es importante, ya que evitan que la corriente de oxígeno puro se mezcle con el aire.

¿Qué gas combustible debo elegir: acetileno, propano, MAPP, propileno o gas natural?

Elija según la velocidad de perforación, la temperatura, el costo y su equipo. El acetileno es el más caliente (aproximadamente 3160 °C) y perfora más rápido. El propano (aproximadamente 2828 °C) y el gas natural (aproximadamente 2770 °C) son más lentos, pero pueden ser más económicos. Siempre elija el gas adecuado para el diseño y la configuración de la boquilla.

¿Cuál es la forma más rápida de mejorar un borde de corte áspero?

Primero, verifique el estado de la punta y la pureza del oxígeno. Luego, verifique la velocidad de avance y el equilibrio del precalentamiento. Una punta desgastada o bloqueada es una causa muy común de bordes irregulares. Después, verifique la alineación de la antorcha y el estado de la superficie de la placa.

¿Es seguro el corte con oxicorte en entornos de creación de prototipos?

Sí, si sigue estrictas normas de seguridad. Utilice supresores de retroceso de llama, compruebe si hay fugas y utilice el equipo de protección personal adecuado. Manipule siempre los reguladores correctamente. Si observa o sospecha que se produce una contrallama, detenga el trabajo. Inspeccione todo el equipo antes de reiniciarlo.