Industrial

enero 10, 2023

Los gases en el proceso de soldadura

A finales del siglo XIX, el descubrimiento de gases combustibles y su mezcla con el oxígeno permitió alcanzar altas temperaturas para fundir y soldar láminas de acero. Un ejemplo es la mezcla de oxígeno y acetileno la cual produce una flama que alcanza una temperatura de aproximadamente 3 100º centígrados y funde las piezas metálicas sin necesidad de aplicar presión mecánica.

Pero la función principal de los gases es la de impedir que la atmósfera entre en contacto con el metal de soldadura fundido, y nos referimos a ellos como gases protectores. Esto es necesario porque la mayor parte de los metales, al calentarse hasta su punto de fusión al aire, presentan una marcada tendencia a formar óxidos y, en menor grado, nitruros. La reacción de estos diversos productos puede causar deficiencias de la soldadura, como porosidad y pérdida de ductilidad.

El tipo de gas que se utilice en el proceso tiene un efecto importante sobre ciertos aspectos tales como:

Características eléctricas del arco
Penetración y velocidad de la soldadura
Propiedades mecánicas del metal
Tendencia al socavamiento
Acción de limpieza
Reducción de humo y salpicaduras

Entre los principales gases de protección encontramos

Es importante mencionar que no todos los gases pueden ser usados para cualquier proceso de soldadura. Para poder seleccionarlo debemos tener en consideración algunos criterios de selección:

Aleación del alambre
Propiedades mecánicas deseadas del deposito
Espesor del material y diseño de la junta
Condición del material, si tiene recubrimiento, oxido o aceite
Perfil de penetración deseado
Posición de la soldadura
Condiciones de ensamble
Costos

Como sabemos, la principal función de los gases de soldadura es la de evitar que el metal fundido, el baño de fusión y el electrodo entren en contacto con el aire, ya que el oxigeno presente reaccionara con el metal y formara óxidos , mientras que el nitrógeno y la humedad pueden promover la aparición de porosidad y provocar fisuras en la unión.

Los gases de protección pueden clasificarse en 2 categorías:

Gases inertes: Argón y Helio (permanecen inalterables durante el proceso)
Gases activos: Oxigeno, Nitrógeno, Dióxido de carbono e Hidrogeno (reacciona químicamente a la temperatura del arco)

Cuando hablamos de mezclas de gases, estás serán activas siempre y cuando alguno de sus componentes lo sea, para poder considerarla como una mezcla inerte todos los componentes deben de serlo, por lo que la única mezcla de gases que se podría incluir en esta categoría es la mezcla de Argón-Helio.

ARGON

Debido a su alta densidad tiende a cubrir de mejor el área de soldadura
Al ser mayor su densidad, se requiere un caudal de hilo menor en comparación con el helio
Gracias a una baja energía de ionización facilita el cebado y origina arcos estables
Idóneo para bajos espesores, al tener una energía de ionización reducida , necesita tensiones reducidas que, a su vez, genera arcos poco enérgicos, con un parte reducido del calor, que permite la soldadura de piezas con pequeños espesores

HELIO

Las principales características del helio son su alto potencial de ionización, una columna de plasma ancha debido a su alta conductividad y una baja densidad. Como consecuente tenemos un aporte térmico muy elevado, cordones anchos y de gran penetración y un proceso a gran velocidad.

Entre las principales aplicaciones del helio se encuentran:

Soldadura de grandes espesores
Permite una soldadura automatizada donde se pueden emplear grandes velocidades
Soldadura de materiales de gran conductividad como el cobre, lo cual reduce la necesidad de un precalentamiento

DIOXIDO DE CARBONO

Es el único gas activo que por si solo se puede utilizar como un gas de protección. Las ventajas mas importantes del CO₂ son su bajo costo, su alta velocidad de soldadura y la gran penetración

Entre los principales inconvenientes podemos mencionar que se generan una gran cantidad de salpicaduras y la superficie de los cordones queda ligeramente oxidada. Normalmente se utiliza mezclado con argón

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mayo 17, 2019

Gases en la industria farmacéutica

Desde la investigación y desarrollo, hasta las ampliaciones y producciones completas, los gases se necesitan, ya sea en mezclas de gases y líquidos que pueden ayudar a obtener la reproducibilidad del proceso, uniformidad de fármacos, calidad de productos y ahorros de costos para lograr que el mundo sea un lugar más saludable. De manera que, ya sea en el desarrollo de fármacos, procesos, producción, control de calidad, criopreservación de células o alguna otra faceta de la industria.

Aplicaciones de los gases en la farmacéutica

Liofilización criogénica: Deshidratación por congelación con nitrógeno líquido, en el cual se secan de forma suave sustancias como vacunas en estado ultracongelado para conservar sus características.

Pulverización y/o cristalización: Se convierte un producto líquido o pastoso con la aplicación de dióxido de carbono en producto pulverizado.

Refrigeración de reactores: La aplicación de nitrógeno líquido permite un control eficiente y de la temperatura en los reactores químicos para la producción de medicinas.

Inertización: El nitrógeno en forma gas evita reacciones indeseadas en los procesos de fabricación y el almacenamiento y garantiza la calidad de los productos.

Atmósferas biológicas: Para controlar y ayudar al crecimiento de bacterias, se deben controlar las condiciones atmosféricas. Para ello se usan dióxido de carbono y oxígeno (condiciones aeróbicas) o mezclas de nitrógeno y dióxido de carbono (condiciones anaerobias).

El amplio inventario de gases de Exel Air, la innovación de aplicaciones y una distribución eficiente de productos ayudarán a controlar sus procesos.

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mayo 17, 2019

Técnicas más utilizadas para cortar metal

La industria, sobre todo la mecánica, se ha desarrollado gracias a las tecnologías diversificadas para la fabricación de piezas y componentes que conforman conjuntos mecánicos y subconjuntos. Y para esto hace falta cortar metales para crear piezas y componentes específicos.

Técnicas para corte

Existen muchos procesos para cortar metales.

Corte por plasma: Ofrece velocidades más altas que otras técnicas. El plasma es delicado para lograr buenos bordes, además el equipo puede ser caro en comparación con otros métodos.

Corte por láser: Es utilizado para cortar acero de diferente grosor. Aunque no es muy rápido, debido a la velocidad de la reacción química entre el hierro y el oxígeno, el láser es preciso, con buena calidad y alta fiabilidad.

Corte por oxí-combustible: Es el proceso más antiguo que se puede usar en metales. Su equipo y consumibles son relativamente baratos. Una antorcha de oxicorte es capaz de cortar hojas muy gruesas. Para lograr el propósito, el gas acetileno se quema con oxígeno puro lo que hace que la temperatura suba a 3000 ° C, y el acero se derrita a tal temperatura.

Corte por chorro de agua: La precisión del corte supera la del corte por láser porque los bordes son más suaves y no se deforman por el calor.

Además, el chorro de agua no implica una restricción de espesor a diferencia del corte por láser y plasma.

En Exel Air contamos con el equipo y gases necesarios para las técnicas de corte de metal, contáctanos para mayor información y asesoría.

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mayo 1, 2019

Congelación, método de preservación en la industria alimentaria

De acuerdo con la ecuación de Arrhenius, la reducción de la temperatura inhibe las reacciones químicas y enzimáticas y el crecimiento microbiano, aun cuando en la refrigeración (0 – 10°C) y en la congelación (-0°C) también se desarrollan. Esto se debe, en parte, a que los alimentos, por tener disueltas sustancias de bajo peso molecular, como sales y azúcares, presentan zonas ricas en solutos cuya temperatura de congelación se abate considerablemente y no toda el agua se convierte en hielo en el congelamiento, sino que quedan secciones líquidas ricas en solutos.

En el microambiente de la fase no congelable, diferente al resto del alimento, se modifica el pH, la concentración de reactivos, la aa (actividad de agua), la fuerza iónica, la viscosidad, el potencial de oxidación-reducción, la solubilidad del oxígeno, la tensión superficial, etcétera; en consecuencia, en estas condiciones, a pesar de la baja temperatura, pueden ocurrir muchas reacciones químicas tales como la desnaturalización de las proteínas, la oxidación de los lípidos, la hidrólisis de la sacarosa, el oscurecimiento no enzimático, etcétera.

La estabilidad y las propiedades de las macromoléculas dentro de las células de los alimentos dependen de la interacción de sus grupos reactivos con la fase acuosa que los rodea; el congelamiento provoca un aumento de 8-10% del volumen, altera dichas interacciones y los cristales de hielo modifican la textura en frutas, hortalizas y cárnicos. La turgencia de los tejidos está determinada por la presión hidrostática de las células, y es la membrana la que retiene el agua y por lo tanto la que mantiene la frescura. Los componentes de las membranas son lipoproteínas formadas por enlaces débiles (puentes de hidrógeno y uniones hidrófobas) muy dependientes de la temperatura, lo que conlleva a su fácil disociación y a la liberación de agua durante el descongelamiento; esto ocasiona que los tejidos de los alimentos pierdan su rigidez y frescura y, en ocasiones, se eliminen nutrimentos, como vitaminas hidrosolubles, en el agua de descongelamiento. Debido a esto, algunas frutas congeladas, como las fresas, se sirven parcialmente descongeladas en los restaurantes para evitar que al consumidor le llegue un producto sin estructura celular como el que se presenta cuando se descongela totalmente.

Velocidad de congelamiento

La velocidad de congelamiento determina la formación y localización de los cristales de hielo; cuando se hace rápidamente (minutos a muy baja temperatura), se producen muchos cristales pequeños tipo aguja a lo largo de las fibras musculares de la carne; por el contrario, si se efectúa en forma lenta, se induce un menor número de cristales pero de mayor tamaño, de tal manera que cada célula contiene una sola masa central de hielo. El congelamiento lento es más dañino que el rápido ya que afecta mayormente la membrana celular y además establece cristales intercelulares que tienen la capacidad de unir las células e integrar grandes agregados.

Por lo tanto una de las técnicas más utilizadas para un congelamiento rápido en la industria alimentaria es el uso de la congelación criogénica.

Congelación criogénica

La congelación de alimentos criogénica con nitrógeno líquido (LIN) y dióxido de carbono (CO2L) es una práctica bien establecida que confía en las temperaturas extremadamente frías de dichos gases (de -79 a –196°C), cuando entran en contacto con los alimentos. Por lo tanto se consiguen grandes velocidades de congelación sin dañar la estructura celular del producto.

En Exel Air contamos con los gases y la asesoría necesaria para tu proceso.

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