Armamos un pantografo gigante y te lo muestro (Certificado)

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Hola a todos!, esta vez les voy a mostrar unaparte de lo que se dedica la Ingenieria Naval. En este caso les voy a mostrarcomo armamos un Pantografo de Corte de Plasma. Les dare una pequeña explicaciónde lo que es un pantografo y un corte por arco de plasma y luego las fotos delproceso de montaje CERTIFICADAS.

El pantografo que armamos trabajo con una corriente promedio de 85 Amp en corriente alterna trifasica. Como info adicional. Los detalles tecnicos de la maquina no los poseo al momento.

De wikipedia les triago la definicion de Pantografo y sus puntos basicos para aquellos que no lo sepan.
Dibujo técnico
La Pantografía es una técnica de delineación que permite al delineante, utilizando un pantógrafo, reproducir un dibujo o plano con alta precisión y a una escala deseada, siempre condicionada por las dimensiones del pantógrafo utilizado. Su aplicación está vinculada a todos los sectores industriales y artísticos en los que sea necesario ampliar o reducir con precisión cualquier dibujo lineal, sea un plano o un trazado artístico.
Desde el nacimiento de la Xerografía, la reproducción de planos a escala fue sustituida por las fotocopiadoras y posteriormente por las impresoras infográficas (infografía) de papel continuo. Actualmente, los pantógrafos manuales, han sido sustituidos por programas informáticos en diferentes aplicaciones de diseño y por pantógrafos infográficos que permiten reproducir trazados a escala, con gran precisión, sin que sea necesaria la intervención repetitiva de un delineante.
Pantógrafos infográficos impresores
Pueden ser trazadores sobre cilindros, que soportan papel continuo y que una cabeza impresora, que imprime en chorro de tinta el documento contenido en el disco del ordenador con el que se controla el equipo impresor.
Pantógrafos infográficos de corte
Hay pantógrafos infográficos con los que se trabaja sobre una superficie plana, habitualmente utilizada para cortar tanto rotulaciones de cartelería y señalización, como para el trazado de corte de tejidos, para prendas de vestir, plásticos, envases, sustituyendo a troqueladoras, con cortes realizados con cuchillas de acero, diamante o rayo láser.
Pantógrafos 3D
También existen pantógrafos 3D, nacidos del desarrollo informático con los que, los objetos dibujados en el plano, se pueden reproducir en volumen; aunque estos nuevos instrumentos podrían ser también considerados como un "torno" con mayor capacidad de reproducción, con el que se puede reproducir, por ejemplo, una cabeza humana, a escala, tomando la información de una base de datos digital procedente de un análisis métrico realizado con un equipo explorador infográfico (escaner) y sustituyendo el trabajo de un escultor. Esta técnica se utiliza frecuentemente para el modelado de objetos o piezas; la realización de maquetas de automóviles, diseños arquitectónicos, objetos publicitarios personalizados, etc.
Sistemas de grabación
Está compuesto por un troquel con una punta cortante, que suele ser de diamante, guiada por un pantógrafo, proceso que se va efectuando letra a letra o motivo a motivo. En el sector publicitario se utiliza para marcar artículos resistentes que puedan soportar la acción cortante de este sistema, como son los metales. El resultado de la pantografía es una impresión que no tiene color definido, sino que depende de la segunda capa del material grabado.
Actualmente, la pantografía es un sistema de grabación de alta precisión y que está computarizada. Se realiza mediante plotters controlados por ordenador. El cabezal móvil utiliza una punta de diamante o una fresa, para trazar las líneas del dibujo erosionando la superficie del metal.






El equipo  es una máquina de corte por CNC (Esto quiere decir que trabaja de forma muy similar que una impresora punto a punto, como aquellas que hacian ese ruido odioso al imprimir paginas con agujeritos a los costados) que conjuga perfectamente el corte por plasma y el oxicorte. Se trata de un pórtico de triple motorización sincronizada, que posee una robusta estructura con rieles al piso que proporcionan mayor rigidez al equipo para un perfecto desempeño del mismo. Es un equipo especialmente diseñado para cargas de trabajo del 100%
Posee desplazamientos uniformes y precisión que son ejecutados a una velosidad max de 10 metros minuto, ademas posee un sistema de limpiadores del tipo barredores.
Los movimientos de cables y mangueras son ejecutados a través de cadenas plásticas que proporcionan un mejor desempeño, esto es muy importante para el funcionamiento del equipo ya que da un grado de protección mayor al sistema de cables y mangueras.
El Control Numérico posee figuras standart paramétricas que pueden ser utilizadas de manera muy sencilla, además de permitir la rotación, escala y diversas funciones de edición que facilitan el trabajo al operario, tambien posee conexión del equipo con una computadora para tener la posibilidad de cargar piezas generadas en sistema CAD.


La pantografía es una forma de impresión costosa muy adecuada para series pequeñas, tales como bandejas para celebraciones, trofeos, medallas. Sin embargo ofrece grabaciones elegantes, imborrables y brillantes.


Aca les voy a dejar algunos videos de personas donde han construido sus propios mini pantografos caseros, con motores de impresoras punto a punto que quedan fuera de uso. Muy bueno!



link: http://www.youtube.com/watch?v=hxEHaXHx8zU




link: http://www.youtube.com/watch?v=I_k6RszuRXY&feature=related




link: http://www.youtube.com/watch?v=Yj_ocB4F5B8





link: http://www.youtube.com/watch?v=O20fmTM5zKU
En youtube pueden encontrar miles de videos y explicaciones de como construir uno. La parte realmente complicada, dado que no soy un experto en esta rama, es el software para la utilización de la misma, aunque se que estos programas se compran en internet, hace unos años estuve averiguando y tenian costos relativamente bajos.
Este tipo de pantografos son los que se utilizan para cortar foam, o hacer maquetas a escala, etc... Uno puedo diseñar todas las piezas en algun programa CAD y luego cargar los dibujos al pantografo y dejar que este haga su hermoso trabajo!... ¿No es Genial?

Ahora les dejo las imagenes del montaje del pantografo....


Antes que nada les explicare el proceso del montaje...

El pantografo nos llego por piezas, de las cuales consisten, en las vigas laterales que soportan las vias, el carro y la computadora de carga de datos.
Nuestro primer trabajo fue cortar unas placas, que se podran apreciar en algunas imagens de aproximadamente 500mm x 500mm de 1/2" de espesor, realizando 4 agujeros en cada una de ellas, para luego fijarlas al suelo con brocas y bulones de 3/4" x 1 1/2".
Para montar las placas, se trazo en el pizo, un plano esquematico de la posición del pantografo y de esa forma alineadas, con las paredes del galpon donde fue instalado, se procedio a realizar los agujeros y luego el montaje de las placas de acero.

Con las placas montadas en el piso y ya fijadas, se realizo el montaje de las vigas de acero, un perfil IPN de aprox 300mm de ala x 500mm de alma x 5/8" de espesor aproximadamente dado que estos no vienen por medidas estandares de pulgada si no, que vienen tabulados en funcion a la construcción del perfil IPN (Ver tablas en Internet de perfiles IPN normalizados).
Una vez montadas las vigas, que vinieron cortadas por la mitad cada una (Son dos), se realizo la alineación de estas, y luego se soldaron para dejar las vigas unidas como un solo elemento cada una de estas.
Con las vigas soldadas se realizo la alineación de la via que tiene cada una de estas por arriba, para que el carril que se desplaza por arriba pueda moverse sin ningun problema. La alineacion de las vigas se realizo tirando un hilo de tanza de color, en ambos extramos y se fue corrigiendo la posición de cada una de las partes de la via hasta que la diferencia entre el hilo y la via fuera constante a lo largo de la misma.
Hasta aca no habia sacado fotos ahora si...

Con las vias y las vigas alineadas, se realiza el montaje del carro superior que posee el pico de corte.

Aca esta retirando el gancho de la grua que monto el carro de desplazamiento superior.
En la foto, en su parte inferior se puede observar las vigas (Amarillas), las Vias arriba, y, por debajo las placas que mencione de 500 x 500mm que son las bases de las vigas.




Para que tengan una idea de lo grande que es. Entran chapas de 12mts por 2.5 mts.




El pico de corte por arco de plasma, al final les dejo una breve explicación de como trabaja el corte por plasma. Este pico se desplaza en el sentido transversal del pantografo, y el carril en el sentido horizontal, con estos dos movimientos y la programación del pantografo (El dibujo cargado en la computadora), es posible realizar los cortes en una chapa que uno desee.



¿Grande no?

LA CERTIFICADA!!!!!!
Yo con el logotipo de Taringa! T!




Fue un trabajo dificil, y complicado, dado que para trabajos es necesario ser muy preciso en las medidas y posicionamiento de las piezas enormes y pesadas. Todo esto fue montado con una grua de 40 toneladas de capacidad y el lugar del montaje estaba reducido por la infraestructura del galpon.
Mi trabajo aca fue la supervison de este montaje, la gente que trabajo en este proyecto se lleva realmente el merito, pusieron mucho desempeño y esfuerzo en realizarlo. Tuve la ayuda de viejo que la tiene atada y hace mas de 40 años que se dedica a trabajar en la industria naval. Creo que fue una excelente experiencia para mi personalmente y la gente que trabajo en esto.


Ahora les dejo una reseña de como se realiza un corte con arco de Plasma. De donde saco la info? claro esto viene de mi mejor amigo! Wikipedia!

La tecnología de uniones de piezas metálicas por arco eléctrico vio sus éxitos en 1930 al construir un barco totalmente soldado en Carolina del Sur en Estados Unidos, años después se introdujo mejoras en el proceso como corriente alterna, y se utilizó protección como fundente granulado.
En los años 40 se introdujo el primer proceso con protección gaseosa empleando un electrodo no consumible de wolframio y helio como gas protector, recibió el nombre de TIG (Tungsten Inert Gas).
En 1954, científicos descubren que al aumentar el flujo del gas y reducir la abertura de la boquilla utilizada en la soldadura TIG, se obtiene un chorro de plasma. Este chorro es capaz de cortar metales, lo que dio lugar al proceso de corte por plasma conocido hoy en día.



Fundamentos físico-químicos
En la naturaleza podemos encontrar materia en forma sólida, líquida o vapor, el plasma es el cuarto estado de la materia.
A muy elevadas temperaturas, los electrones tienen suficiente energía como para escapar de su órbita alrededor del núcleo del átomo, generando iones de carga positiva.
El plasma es el estado en el que se encuentran las estrellas por su elevada temperatura. En la atmósfera terrestre solo podemos conseguir el plasma por medios artificiales.
Al calentar un gas a temperaturas del orden de 50.000 ºC los átomos pierden electrones. Estos electrones libres se colocan en los núcleos que han perdido sus propios electrones, convirtiéndose así en iones. De esta forma el gas se convierte en plasma y por consecuencia tendremos un conductor eléctrico gaseoso con alta densidad de energía.
Proceso de mecanizado con plasma
boquilla para la formación de gas ionizado.El fundamento del corte por plasma se basa en elevar la temperatura del material a cortar de una forma muy localizada y por encima de los 30.000 °C, llevando el gas utilizado hasta el cuarto estado de la materia, el plasma, estado en el que los electrones se disocian del átomo y el gas se ioniza (se vuelve conductor).
El procedimiento consiste en provocar un arco eléctrico estrangulado a través de la sección de la boquilla del soplete, sumamente pequeña, lo que concentra extraordinariamente la energía cinética del gas empleado, ionizándolo, y por polaridad adquiere la propiedad de cortar.
Resumiendo, el corte por plasma se basa en la acción térmica y mecánica de un chorro de gas calentado por un arco eléctrico de corriente continua establecido entre un electrodo ubicado en la antorcha y la pieza a mecanizar. El chorro de plasma lanzado contra la pieza penetra la totalidad del espesor a cortar, fundiendo y expulsando el material.
La ventaja principal de este sistema radica en su reducido riesgo de deformaciones debido a la compactación calorífica de la zona de corte. También es valorable la economía de los gases aplicables, ya que a priori es viable cualquiera, si bien es cierto que no debe de atacar al electrodo ni a la pieza.
Características del proceso
Esta moderna tecnología es usable para el corte de cualquier material metálico conductor, y mas especialmente en acero estructural, inoxidables y metales no férricos.
El corte por plasma puede ser un proceso complementario para trabajos especiales, como pueden ser la producción de pequeñas series, la consecución de tolerancias muy ajustadas o la mejora de acabados.
También se produce una baja afectación térmica del material gracias a la alta concentración energética del arco-plasma. El comienzo del corte es prácticamente intantáneo y produce una deformación mínima de la pieza.
Este proceso permite mecanizar a altas velocidades de corte y produce menos tiempos muertos, (no se necesita precalentamiento para la perforación).
Permite espesores de corte de 0.5 a 160 milímetros, con unidades de plasma de hasta 1000 amperios.
El corte por plasma también posibilita mecanizados en acero estructural con posibilidad de biselados hasta en 30 milímetros.
Una de las características más reseñables es que se consiguen cortes de alta calidad y muy buén acabado.
Equipo necesario
Corte por plasma mediante centro de mecanizado CNC.El equipo necesario para aportar esta energía consiste en un generador de alta frecuencia alimentado por energía eléctrica, gas para generar la llama de calentamiento, y que más tarde se ionizará (argón, hidrógeno, nitrógeno), un electrodo y portaelectrodo que dependiendo del gas puede ser de tungsteno, hafnio o circonio, y por supuesto la pieza a mecanizar.
Variables del proceso
Las variables del proceso son:
Gases empleados.El caudal y la presión de los mismos.Distancia boquilla pieza.Velocidad del corte.Energía empleada o intensidad del arco.Las variables como el caudal, la presión del gas-plasma, la distancia boquilla-pieza y la velocidad del corte se pueden ajustar en las maquinas de corte por plasma existentes en el mercado según cada pieza a cortar. Su calidad varia en función del control de esos parámetros para conseguir mejor acabado de las piezas y mayor productividad.
Dinámica de partículas en el gas y en el plasma. Átomos neutros en verde, iones positivos en azul y electrones en rojo.



Gas-plasma
Los principales gases que se utilizan como gases plasmágenos son, argón, nitrógeno y aire, o mezcla de estos gases, en general se utiliza el nitrógeno por su mejor comportamiento respecto a la calidad del corte y garantiza una durabilidad de la boquilla. El chorro del gas–plasma utilizado en el proceso se compone de dos zonas:
Zona envolvente, que es una capa anular fría sin ionizar que envuelve la zona central. Al ser fría conseguimos refrigerar la boquilla, aislarla eléctricamente y confinar el arco de la región de la columna-plasma.La zona central, que se compone por dos capas, una periférica constituida por un anillo de gas caliente no suficientemente conductor y la columna de plasma o el núcleo donde el gas-plasma presenta su más alta conductividad térmica, la mayor densidad de partículas ionizadas y las más altas temperaturas, entre 10.000 y 30.000 ºC. Arco eléctrico
El arco generado en el proceso de corte por plasma se denomina arco transferido. Como su propio nombre lo indica, el arco se genera en una zona y es transferido a otra.
¿Cómo?
Por medio de un generador de alta frecuencia conseguimos generar un arco entre el electrodo y la boquilla, este arco calienta el gas plasmágeno que hay en su alrededor y lo ioniza estableciendo un arco-plasma.
Gracias a la conductividad eléctrica es transferido hasta la zona de corte, mientras que el arco generado inicialmente, denominado arco piloto, se apaga automáticamente.
Una vez el arco-plasma está establecido, la pieza se carga positivamente mientras el electrodo se carga negativamente, lo que hace mantener el arco-plasma y cortar la pieza.
En ocasiones podemos generar el arco-plasma acercando la boquilla a la pieza. Este arco se denomina 'arco no transferido' y se genera entre el electrodo y la boquilla que esta conectada al lado positivo de la fuente de corriente a través de una resistencia.
Este tipo de arco se emplea más en procesos de soldadura.
Tipos de corte por plasma
Corte por plasma por aire
En el año 1963 se introduce el corte por plasma por aire. El oxígeno del aire aumenta las velocidades de corte en un 25 por ciento en relación con el corte tradicional por plasma seco, sin embargo, también conlleva una superficie de corte muy oxidada y una rápida erosión del electrodo que está dentro de la boquilla de corte.
Corte con inyección de agua
En 1968, Dick Couch, presidente de Hypertherm, inventa el corte con inyección de agua, un proceso que implicaba inyectar radialmente agua en la boquilla. El resultado final fue corte mejor y más rápido, así como con menos escoria. Este proceso también utiliza como gas nitrógeno pero como protector utiliza una capa de agua.
Corte con inyección de oxigeno
En 1983 se desarrolla una nueva técnica que implica la utilización de oxígeno como gas de corte y la introducción de agua por la punta de la boquilla. Este proceso denominado “corte por plasma con inyección de oxígeno” ayuda a solucionar los problemas del rápido deterioro de los electrodos y la oxidación del metal.
Corte con doble flujo
Este es el sistema convencional o stándard, de alta velocidad que utiliza como gas-plasma nitrógeno y como gas protector puede emplearse bióxido de carbono o bien oxígeno.


Ventajas respecto al proceso de oxicorte
Robot realizando una aplicación de corte por plasma.El corte con plasma a diferencia del oxicorte, tiene un espectro de aplicación sobre materiales más amplio.
Su costo operativo es sensiblemente inferior al oxicorte y la facilidad de su operación hace posible trabajar en corte manual con plantillas de chapa con un acabado de la pieza prácticamente definitivo.
Especialmente se puede destacar la versatilidad para cortar metales de espesores delgados, lo cual con oxicorte no sería posible.
Otras desventajas del oxicorte son la baja calidad de corte y el efecto negativo sobre la estructura molecular, al verse afectada por las altas temperaturas y metales ferrosos al cromo-niquel (aceros inoxidables), además del aluminio y el cobre.
Adicionalmente, el corte con plasma es un proceso que brinda mayor productividad toda vez que la velocidad de corte es mayor, dependiendo del espesor del material hasta 6 veces mayor, lo cual entrega una razón de coste-beneficio mejor que el oxicorte.
Además, con el corte por plasma conseguimos una mayor precisión y limpieza en la zona de corte que con el oxicorte convencional.
Comenten!! me llevo tiempo hacer esto y para colmo tuve que lidiar con el maldito bug que tiene Taringa "Este campo es obligatorio"
Comentar no cuesta nada y es una forma de agradecer el compartir conocimientos!
Saludos