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LASERSKID® – Una solución rápida para el suministro de Gases de Asistencia para Corte Láser.

Actualizado en Marzo, 2023

01. Introducción

El corte con láser

El uso del Corte Láser para metales y otros materiales ha crecido rápidamente debido a los desarrollos en tecnología, que incluye diferentes tipos de láseres, aumento de potencia y automatización, lo cual ha disminuido el costo de inversión y operación de estos procesos.

Los requisitos de gases industriales para el funcionamiento de los láseres también han sido bastante dinámicos en el tiempo y obedecen precisamente a los cambios en tecnología.

En la industria de la transformación metalmecánica, encontramos principalmente dos tipos de láseres:

  1. Láseres de CO2
  2. Láseres de Fibra

 

Ambos tipos de láser requieren Gases industriales para poder realizar el proceso. En este artículo conocerás más sobre la importancia del uso de los Gases en el Corte Láser, particularmente los Gases de Asistencia, y cómo la forma de suministro puede ser clave para ejecutar estos procesos de manera eficiente, rentable y segura, para cualquier tipo de industria que realiza o planea realizar con Corte Láser.

Gases de asistencia y la importancia de la pureza

Los equipos de Corte Láser utilizan Gases de Asistencia para poder realizar el proceso de separación de metal. De manera general, se pueden usar Oxígeno, Nitrógeno y Argón. La selección del Gas de Asistencia influye en aspectos críticos del proceso como son la Velocidad y Calidad de Corte, así como la preservación de la vida útil del equipo y sus componentes. Los Gases de Asistencia más ampliamente utilizados son el Oxígeno (O2) y el Nitrógeno (N2). Cada uno de ellos proporciona diferentes resultados en el Corte Láser. El funcionamiento con O2 combina la energía del láser con la energía exotérmica de la reacción del O2 con el metal para realizar el corte. Cuando se corta el material con O2 el corte no queda tan limpio a diferencia de utilizar un gas inerte. Cuando se utiliza un gas inerte para cortar como gas de asistencia, el láser proporciona toda la energía para fundir el metal. El papel del N2 en el corte es eliminar el material fundido de la zona del corte. También la zona de corte se vuelve inerte y facilita el enfriamiento de la superficie hasta que esté suficientemente baja la temperatura para evitar la oxidación. El resultado es una superficie limpia y libre de óxido.
Contenidos
02.

Se selecciona el gas a utilizar dependiendo el material a cortar.

Corte con Oxígeno.

Corte con
Se consigue un corte por oxidación en donde se genera una reacción química de oxidación entre el material base y el flujo de oxígeno. Las aplicaciones son para el acero al carbono y acero de baja aleación. Existe una alta velocidad de corte, por la combustión del acero al carbono en el contacto con el oxígeno. La pureza del oxígeno tiene una influencia decisiva en la productividad y calidad del corte. Una pureza entre 2.5 (99.5%) y 3.5 (99.95%) supone un incremento en la velocidad del corte de 10 a 20%.  El oxígeno de alta pureza incrementa la velocidad de corte, disminuye los problemas por rebaba y escoria y una mayor limpieza en los lentes de corte.  La presión requerida de oxígeno 3.5 nunca será más de 13 o 15 bar, cuanto más grueso es el espesor del acero al carbono, menor es la presión. El consumo de oxígeno varía entre 30 – 330 lt/min (2 – 20m3 / hr) en función del espesor a cortar.

Corte con Nitrógeno.

Corte con Nitrogeno

Se consigue un corte por fusión del material, por la energía del rayo, se requieren altas presiones del gas para el corte adecuado. Se utiliza una pureza de 4.8 (99.998%) y las aplicaciones son para acero al carbono, acero inoxidable y aluminio. Una de las ventajas es que no oxida los límites y deja un acabado de alta calidad. 

El uso de nitrógeno 4.8 para el corte de acero inoxidable depende del espesor del material, esto quiere decir que un espesor mayor requiere mayor pureza y una presión más alta. 

03.

Formas de suministro

Cuando se invierte en la última tecnología láser, se busca la seguridad de maximizar el retorno de la inversión.

Los gases juegan un papel fundamental en la operación del láser. La elección de suministro de gas es un ingrediente crucial para el éxito del proceso, teniendo un gran impacto en su productividad, calidad y confiabilidad. Linde ayuda a elegir los gases adecuados y la solución de suministro para las necesidades.

Existen diferentes tipos de suministros en Linde y se determina el adecuado para que el sistema proporcione la presión, caudal y capacidad de almacenamiento requerido por el cliente. A través del tiempo los requisitos para el gas de asistencia han incrementado por lo que se ha trabajado en la selección conveniente de suministro de oxígeno, así como las necesidades críticas del nitrógeno.

Todo esto para obtener un diseño de suministro enfocado a la seguridad, eficiencia y rendimiento del láser. Y que pueda adaptarse a los requerimientos específicos del sitio, como los materiales, espesores, consideraciones de seguridad y presupuesto disponible. Trabajando juntos, desarrollamos la solución óptima para la operación con láser.

Medios de suministro de gases de asistencia para oxígeno.

Presión requerida hasta 250 psig

Canastilla

100-1,500 m3/mes
Medio de suministro de alta presión. Permite utilizar el producto en forma gaseosa. No requiere gasificador, no presenta problemas de venteo.

PGS

500-1,200 m3/mes
Un Deward es un medio de suministro que permite el transporte de líquidos criogénicos.

Microbulk

1200 - 5,000 m3/mes
Sistema de suministro estacionario para suministro constante, mantiene la presión y optimiza el aprovechamiento del producto.

Bulk

> 5,000 m3/mes
Recipientes de almacenamiento criogénico, dimensionado para cumplir con los requisitos establecidos por el cliente y diseñado para mantener un presión y pureza consistente del producto. Los vaporizadores convierten el líquido criogénico en gas a temperatura ambiente.
Presión requerida de 350 a 500 psig

Canastilla

100-1,500 m3/mes
Medio de suministro de alta presión. Permite utilizar el producto en forma gaseosa. No requiere gasificador, no presenta problemas de venteo.

Laser-Cyl / Perma-Cyl VHP

500 - 1,000 m3/mes
Un Deward es un medio de suministro que permite el transporte de líquidos criogénicos. La diferencia entre un PGS y un LaserCyl es la presión de trabajo, ya que el PGS maneja una presión máxima de 200 psi mientras que el LaserCyl trabaja a 412 psi.

Laser-Cyl + LASERSKID

1000 - 5,000 m3/mes
Un Deward es un medio de suministro que permite el transporte de líquidos criogénicos. La diferencia entre un PGS y un LaserCyl es la presión de trabajo, ya que el PGS maneja una presión máxima de 200 psi mientras que el LaserCyl trabaja a 412 psi.

Bulk + trifecta

> 5,000 m3/mes
Recipientes de almacenamiento criogénico, dimensionado para cumplir con los requisitos establecidos por el cliente y diseñado para mantener un presión y pureza consistente del producto. Los vaporizadores convierten el líquido criogénico en gas a temperatura ambiente.
04.

LASERSKID®

Linde - Laser Skid
Linde desarrolló el LASERSKID® como un sistema integral para el suministro de gases de asistencia para equipos de corte por rayo láser. La puesta en marcha de un equipo de corte por láser exige un sistema de suministro de gas de forma segura, con respuesta inmediata a las necesidades de flujo y presión. Fue creado para dar una respuesta inmediata a todos aquellos usuarios que inicialmente necesitan conocer el consumo real de gases para poder tomar la decisión correcta en su sistema de suministro. Por otro lado, si no se tiene suficiente espacio para instalar un sistema de tanque estacionario, es la solución perfecta. El mayor desempeño de un laser de fibra se obtiene con el uso de nitrógeno como gas de asistencia tanto en aceros al carbono como en aceros inoxidables y aluminio.
  • El uso de nitrógeno puede ser tan alto como 100 m3/h o más.
  • El nitrógeno se está volviendo popular para cortar acero al carbono delgado. La calidad se mejora con respecto al oxígeno y también corta más rápido.
El LASERSKID® consiste en un sistema de gasificación para nitrógeno, un sistema de suministro de oxígeno, así como el panel de regulación correcto para cada gas. Al ser un sistema modular permite una manipulación fácil y segura dentro de las instalaciones de los clientes. El espacio requerido para su puesta en marcha y operación continua es pequeño y puede estar al pie de su equipo de corte por láser. El sistema de suministro de nitrógeno puede proporcionar 500 PSI. Se pueden instalar hasta 3 unidades de Laser cyl (tanques con líquido criogénico a 500 PSI) para garantizar el flujo y presión necesarios.
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05.

Aplicaciones de LASERSKID®

Cuando es conveniente utilizar el LASERSKID

  • Cuando se utiliza principalmente nitrógeno como gas de asistencia, no solo oxígeno.
  • Uso en laser de CO2 & fibra
  • En equipos laser con una potencia mayor a 3 KW. Para potencias inferiores a 3 KW, se valida si realmente se requiere un LASERSKID®.
  • Cuando no conoces cuál será el consumo de Gases de Asistencia de tu equipo, LASERSKID® puede ayudar a identificar tu perfil de consumo, previo a poner un sistema de tanque estacionario.
  • Cuando no se tiene espacio en tu planta para instalar un tanque estacionario. LASERSKID® tiene bajo footprint y se coloca a pie del equipo de corte láser.
  • Cuando requieres tener el suministro de Gases de Asistencia en menos de 30 minutos.*
06.

Características y ventajas del equipo:

Linde LaserSkid 1000
  • Los láseres con tecnología de fibra requieren un 30% más de nitrógeno que los láseres de CO2
  • Sistema modular para el suministro de gases de asistencia.
  • Válvulas de seguridad y alivio 
  • Mangueras y accesorios para conexión rápida 
  • Estructura de acero para protección del equipo de gasificación.
  • El equipo cuenta con ruedas para facilitar su movilidad y sistema de sujeción para montacargas.
  • Sistema criogénico con equipo de seguridad para evitar sobrepresiones que puedan dañar el equipo de corte.
  • Fácil instalación y puesta en marcha. 
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Impactos en la productividad

  • Suministro de gases de asistencia continuo, gracias a la capacidad del tanque, equivalente a aproximadamente 13 cilindros.
  • Alto aprovechamiento del volumen de gas comparado con otros sistemas de suministro que generan mermas, por ejemplo, en el uso de cilindros. 
  • Aseguramiento de flujo y presión para garantizar un trabajo continuo. 
Acerca del autor
Picture of Melisa Aldana
Melisa Aldana
Ing. De aplicaciones técnicas. Chihuahua.

Linde ofrece la capacitación al personal para la correcta operación del equipo LASERSKID.

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