ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DE CHIMBORAZO FACULTAD DE MECANICA ESCUELA INGENIERIA MECANICA MECÁNICA DE FLUIDOS I INTEGRANTES: - CARLOS VILLA 7961 - JORGE MERA 7983 - RICARDO JIMÉNEZ 8063 - BRYAN RIVERA 7960 -PABLO VARGAS 7967 TEMA: APLICACIÓN DE LA MECANICA DE FLUIDOS -CORTE POR CHORRO DE AGUA • Para nuestro estudio tomamos una maquina en específico de la empresa FLOW, la cual es una empresa que desarrolla y fabrica la mejor tecnología de chorro y proporciona información técnica de cómo funcionan sus máquinas de una manera didáctica con videos y principios de funcionamiento. FUNDAMENTOS • El corte con agua: Consiste en un delgado pero potente chorro de agua que en algunos casos puede estar combinado con un material abrasivo. • Se emplea un hilo de agua a muy alta presión y velocidad (mayor a 100 [MPa] y 400 [m/s]), dirigida hacia la superficie de la pieza de trabajo, con lo que se concentra gran cantidad de energía en un área pequeña y así desbastar el material. FUNCIONAMIENTO • Este método trabaja forzando un cierto caudal de agua altamente presurizado a través de un orificio de un diámetro muy pequeño (tobera), formando de esta forma un delgado chorro de altísima velocidad. Existen dos tipos de corte por chorro de agua: • • Corte por chorro de agua sin abrasivos. Corte por chorro de agua con abrasivos. CORTE POR CHORRO DE AGUA SIN ABRASIVOS O CORTE DE AGUA PURA Se utiliza un hilo de agua que se obtiene al hacer circular una corriente de agua a través de una boquilla con un diámetro de salida de entre 0.1 y 0.4 [mm] (0.004 a 0.016 [pulg]). Se trabaja con presiones desde 100 [MPa] hasta 400 [MPa] (60,000 [lb/pulg2]), y el chorro alcanza velocidades de hasta 900 [m/seg] (3000 [pies/seg]). El corte con chorro de agua sin abrasivos se emplea para cortar: • • • • • • • Papel Cartón Material espumado Comestibles Pañales Caucho Materiales compuestos CORTE CON CHORRO DE AGUA CON ABRASIVOS • El chorro de agua con abrasivo se genera de la misma manera que el de agua pura, si bien, antes de escapar por la cabeza de corte, el efecto Venturi generado en una de las partes del cabezal de corte arrastra el abrasivo, que acaba mezclándose con el chorro de agua. • Los materiales abrasivos comunes son el óxido de aluminio, el dióxido de silicio y el granate (un material de silicato), y su tamaño varía de entre 150 y 250 [µm] (grado 120 – 60). Tomando en cuenta la maquina de empresa FLOW que es una cortadora de agua que usa abrasivos tomamos su funcionamiento. Generar presión • Para poder generar la presión se usa una bomba de ultra-alta presión genera un flujo de agua con presiones nominales de hasta 94 000 psi. Convertir la presión en velocidad • Esta presión se convierte en velocidad mediante un minúsculo orificio realizado en una piedra preciosa. Introducir el abrasivo • Para incrementar la potencia de corte hasta 1000 veces, el flujo de agua supersónico arrastra el abrasivo. COMPONENTES DEL CHORRO DE AGUA • El sistema de ultra-alta presión • La máquina • El sistema de control • Exactitud APLICACIONES • Industria aeroespacial • Industria automovilística • Industria textil • Industria cerámica • Industria de mecanizado • Industria del calzado VENTAJAS Y DESVENTAJAS Ventajas • Corte frío (no existe calor que pueda afectar al material). • Es multidireccional (puede cortar en cualquier dirección). • Perfora la mayoría de los materiales en el corte (sin necesidad de hacerlo previamente). Desventajas • Las principales desventajas de este método radican en que en algunos casos de materiales de grandes espesores y de gran dureza, el tiempo requerido para ser cortado puede ser muy largo y elevar en gran medida sus costos.
