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Las aplicaciones de los gases que distribuimos van mas allá del ámbito de la metalmecánica. A continuación mencionamos algunos de los diversos usos que estos gases tienen en la industria.

Nitrógeno:

En el caso de la industria alimentaria es usado en la congelación de alimentos con fin de mantener su sabor y textura y para evitar el contacto entre los productos y el oxigeno, ya que la presencia de este puede deteriorar los alimentos. Gracias a esto, también se suele usar para aislar materias primas inflamables del oxigeno, reduciendo los riesgos de incendio o explosión.

Oxigeno:

Permite producir gas de síntesis (CO + H2) a partir de diversas fuentes como el gas natural, hidrocarburos, carbón, biomasa etc. Estos recursos pueden ser transformados posteriormente en productos químicos o combustibles.

En ciertas industrias de productos químicos o petroquímicas, se utiliza para aumentar la eficiencia de una gran variedad de procesos y en la industria metalúrgica es usado par ala combustión y para controlar el contenido de carbono en el acero.

Argón:

Como hemos visto anteriormente, uno de las principales aplicaciones en la metalurgia y la soldadura es para crear una atmosfera protectora con la finalidad de evitar riesgos de oxidación derivados del contacto del metal liquido con el aire circundante, a fin de reducir también las emisiones de humo.

Se utiliza para el llenado de bombillas incandescentes y fluorescentes para evitar que el filamento reaccione con el aire y se consuma, pare preservar pintura, barniz o productos similares una vez abiertos y es usado como gas portador en el proceso de cromatografía de gases

Los gases EXEL AIR son ideales para cualquier aplicación industrial y cuentan con los mas altos estándares de calidad

Potencial de ionización: Se refiere a la energía necesaria para cargar eléctricamente un gas, es decir , cuando los átomos del gas ceden electrones y se convierten en iones. A través la experimentacion se identifico que a mayor potencial de ionización, menor es la estabilización del arco y mayor será el desprendimiento de calor. Por otro lado, gases como el argón con bajo potencial de ionización, favorecen la iniciación y la estabilización del arco.

Conductividad térmica: En el caso de gases de protección multiatómicos, tales como CO2 y el oxígeno, al ser calentados a la temperatura del arco, estos se disocian en sus respectivos átomos liberando electrones y al entrar en contacto con el metal base, se combinan cediendo calor a la superficie. Esto no se ve presente en gases monoatómicos tales como el argón o el helio.

Esto influye en la formación del cordón de soldadura, el baño de fusión y la velocidad de soldadura. De esta manera es posible aumentar considerablemente la velocidad de soldadura y el comportamiento de penetración en la soldadura.

Densidad: Los gases con una densidad menor que la del aire, tienden a escapar de la zona de protección y es necesario aumentar el flujo del gas a manera de compensar esta perdida.

Vemos que el argón, además de impedir el contacto del oxígeno, el nitrógeno y la humedad ambiental con la poza de soldadura, también estabiliza el arco eléctrico, lo que se traduce como una experiencia de soldeo mas grata, pero con menos penetración en el material base.

Por otro lado, pongamos el ejemplo de la soldadura GMAW con CO2, la cual presenta arcos eléctricos muy inestables lo que ocasiona una sensación de soldeo áspera y dura, además de un constante chisporroteo, pero logra una muy buena penetración y en consecuencia, una soldadura mas resistente.

A partir de esto surgió la necesidad de desarrollar mezclas de gases de protección, de tal forma que las características positivas que cada gas tenía por separado, ahora se podían sumar al ser mezclados.

En EXEL AIR tomamos en cuenta todos estos factores para garantizar la máxima calidad y efectividad de nuestros gases

Adiciones de Oxigeno

Solamente se utiliza como aditivo del argón en la soldadura GMAW y FCAW, al adicionar pequeñas cantidades de oxigeno:

• Se estabiliza el arco
• Aumenta la cantidad de gotas de metal de aporte formadas
• Mejora el aspecto del cordón
• Consigue un baño de fusión mas fluido

Adiciones de Hidrogeno

Por lo general, solo se utiliza como aditivo del argón para la soldadura GTAW o PAW y aporta las siguientes ventajas:

• Aumenta el aporte térmico
• Permite aumentar la velocidad de desplazamiento
• Aumenta el ancho y penetración del cordón de soldadura

Es importante mencionar que por ninguna circunstancia se debe utilizar para la soldadura de aceros al carbono, de baja aleación, ni para ciertos aceros inoxidables ya que el hidrogeno puede producir fisuración

Adiciones de Nitrógeno

En algunos casos, se añade nitrógeno al argón en la soldadura por plasma, soldadura PAW, GTAW y GMAW casi exclusivamente para la soldadura de cobre y sus aleaciones, las ventajas de su adición son:

• Bajo costo
• Aumenta la penetración y ancho del cordón
• Aumenta el aporte térmico

Mezclas de gases para soldar mas comunes

Para mayor resistencia mecánica y eficiencia del cordón, en el proceso MIG/MAG, de acuerdo al metal base y al tipo de transferencia por aplicar, se emplean mezclas con diversos porcentajes. Las siguientes son las mezclas de gases más comunes.

Argón (Ar) – Oxígeno (O) 

Agregando pequeñas cantidades de oxígeno al argón: estabiliza el arco, aumenta la proporción de la gota del metal de aportación, permite mayores velocidades de soldadura y mejora la forma del cordón.

Argón (Ar) – Dióxido de carbono (CO2) 

Nos aportan una gran adaptabilidad al momento de trabajar con materiales como lo son ciertos tipos de aceros inoxidables, acero al carbón y aceros de baja aleación, lo cual puede ayudar en la penetración de la soldadura y favoreciendo las propiedades humectantes del cordón de soldadura.

Argón (Ar) – Oxígeno (O) – Dióxido de carbono (CO2) 

Brinda una menor aportación de calor, minimiza la penetración excesiva y la distorsión.

Esta mezcla puede utilizarse en diversos modos de transferencia como por ejemplo:

• Arco de corto circuito
• Arco globular
• Arco spray
• Arco pulsado

En EXEL AIR manejamos nuestras propias mezclas de gases diseñadas para satisfacer tus necesidades y mejorar la calidad de tus proyectos. CONOCELAS

Existen diferentes procesos de soldadura en la industria y cada uno de ellos nos presenta una serie especifica de ventajas y desventajas. Esto nos lleva a la necesidad de conocer cual es el mejor procedimiento dependiendo de nuestras necesidades ya que factores como el rendimiento de la soldadura, la calidad de la unión y la estética que esta tenga dependen directamente del proceso que estemos ocupando.

PROCESO SMAW

VENTAJAS

• Equipo relativamente sencillo, no muy costoso y portátil
• Poco sensible al viento o corrientes de aire, que los procesos con gas protector
• Aplicable a varios de procesos y aleaciones
• Aplicable a gran variedad de espesores, mayores a 2 mm

DESVENTAJAS

• Es necesario remover la escoria y en caso de no hacer una limpieza adecuada entre cordones se pueden presentar discontinuidades
• Proceso lento debido a la baja tasa de deposición (debido a que el electrodo tiene una longitud mínima de consumo) y a la necesidad de limpieza
• Pierde eficiencia en espesores mayores a 28 mm
• No es aplicable para metales con bajo punto de fusión

PROCESO TIG

VENTAJAS

• No se requiere el uso de un fundente y tampoco es necesario realizar una limpieza posterior
• No se presentan salpicaduras, chispas ni emanaciones
• Permite soldar espesores delgados con mayor facilidad
• El calor del arco es más concentrado, por lo cual hay menos distorsión y mayor facilidad de soldadura en metales de alta conductividad térmica y metales aleados

DESVENTAJAS

• Alto costo del equipo y de mano de obra
• Se requiere una mayor destreza por parte del operador
• Enfriamiento mas rápido, que resulta en uniones de soldadura mas frágiles

PROCESO MIG/MAG

VENTAJAS

• Al tratarse de un electrodo continuo, se aumenta la productividad al no tener que cambiarlo, al igual que se incrementa la tasa de deposición
• Se pueden realizar soldaduras largas sin que existan empalmes entre cordones, evitando así las zonas de peligro de imperfecciones
• Puede utilizarse para cualquier tipo de material

DESVENTAJAS

• Los equipos son costosos, mas complejos de manejar y menos fáciles de transportar
• Sensible al viento y a corrientes de aire, esto hace que su aplicación al aire libre sea limitada
• Difícil de utilizar en espacios restringidos

PROCESO SAW

VENTAJAS

• Alta velocidad y rendimiento (alta tasa de deposición)
• Soldaduras homogéneas
• Penetración uniforme
• Permite obtener depósitos de propiedades comparables o superiores a las del metal base

DESVENTAJAS

• El fundente es abrasivo y con el tiempo generará un desgaste en las partes de equipos automáticos
• Soldadura plana u horizontal, solamente, ya que el fundente trabaja por gravedad
• Se necesitan uniones cerradas
• El fundente necesita estar bien almacenado y protegido
• Formación de escoria

En EXEL AIR contamos con profesionales que te ayudarán a elegir el proceso que mejor se adapte a tus proyectos

Es un tratamiento termoquímico de endurecimiento superficial por el cual se incorpora Nitrógeno a una superficie de acero, compuesto principalmente por fase ferrítica, mediante el calentamiento en una atmósfera de amoníaco. Con el objetivo de incrementar la dureza superficial de las piezas, la resistencia a la corrosión y a la fatiga.

Aplicación de la nitruración

Se aplica en aceros especiales con un contenido en carbono que suele estar comprendido entre 0.25 a 0.50% y con elementos de aleación como Cromo y Aluminio, que favorecen la difusión del Nitrógeno, y Molibdeno, que elimina la fragilidad de la capa nitrurada.

Aceros para nitruración

No todos los aceros son aptos para nitrurar, ya que en ocasiones el procedimiento puede resultar contraproducente, tales como los aceros al carbón, en los que el nitrógeno penetra demasiado rápido en la estructura y la capa nitrurada tiende a desprenderse.

Para la nitruración resulta más conveniente que en la composición de la aleación haya una cierta cantidad de aluminio (1% aproximadamente).

¿Cómo se hace la nitruración?

Puede ser a través de dos mecanismos. Un primer tratamiento de conversión química superficial, en el que tiene lugar la formación de una capa compuesta principalmente por nitruro de hierro (Fe2N).

Un segundo tratamiento de difusión de Nitrógeno como solución sólida y de combinación con algunos elementos de aleación del acero (Cromo, Aluminio, Volframio, Molibdeno y Titanio, principalmente) para formar nitruros finamente dispersos, conduciendo a un endurecimiento estructural.

En Exel Air contamos con la experiencia para una asesoría enfocada en tus necesidades.

El oxígeno es un gas incoloro, insaboro e inoloro, y es 1.1 veces más pesado que el aire, por sí solo no es inflamable pero puede mantener la combustión y puede causar fuego o explosión. De igual manera todos recordamos que el Oxígeno (O2), es indispensable para mantener la vida, y el cual se encuentra en la atmósfera en aproximadamente un 21% del volumen de la misma.

Gases medicinales

Los gases medicinales facilitan la función respiratoria, ayudan en la exploración pulmonar y del sistema sanguíneo, y son coadyuvantes de la anestesia. También se aplican para establecer diagnósticos, en cirugía, en esterilización y en el laboratorio clínico para el calibrado de algunos equipos y aparatos.

Gases industriales

Los gases industriales pueden ser a la vez orgánicos e inorgánicos y se obtienen del aire mediante un proceso de separación o producidos por síntesis química cumpliendo con los requerimientos de la norma que rige el proceso.

En el caso del oxigeno industrial y medicinal cuentan con una pureza del 99.995% pero su proceso de envasado es diferente para garantizar un consumo seguro hacia las personas.

En Exel Air sabemos que la identificación mediante el uso de colores y de inscripciones marcadas sobre el recipiente, de la naturaleza de gases industriales, medicinales y mezclas de los mismos contenidos en cilindros nos ayuda a facilitar su manejo, cuidado y transporte.

Existen varios sistemas de identificación de cilindro como:

1. Esquema del color de pintura único usado para cilindros de gases.
2. Calcomanía colocada en la ojiva, en la cual se menciona el nombre del gas y precauciones principales para su manejo. En el caso del oxígeno medicinal se le agrega otra calcomanía con una cruz en rojo que lo identifica para este uso.
3. Con etiquetas en forma visible y estable, evitando un estampado en el cuerpo del contenedor. Las etiquetas deben ser fijadas en la ojiva e incluir el nombre del gas en idioma español, su fórmula química, el nombre usual del producto en caso de mezclas y la identificación del fabricante del gas.
4. En la tapa de protección del cilindro deberá pintarse del color correspondiente al gas principal de acuerdo al código.
5. En caso de que sea una mezcla de gases, el casquete semiesférico o todo el cilindro debe llevar el color correspondiente al gas predominante en la mezcla, en tanto, el segundo gas es identificado mediante la superposición de una banda circular del color correspondiente al mismo, con un ancho igual a 1/10 de la altura del cilindro.

En Exel air hacemos hincapié de nunca confiarse sólo en el color del cilindro para determinar su contenido. Leer la etiqueta para su identificación y verificación del tipo de válvula es lo más recomendable.

El CO2 (bióxido de carbono), también denominado anhídrido carbónico o dióxido de carbono, es un gas presente en el aire cuyas moléculas están compuestas por dos átomos de oxígeno y uno de carbono. Es soluble en agua a presión constante, se encuentra en la naturaleza en forma gaseosa, pero cuando se le somete a una presión y temperatura muy baja se vuelve líquido y llega a ser sólido formando lo conocido como hielo seco y nieve carbónica.

Características y propiedades

Es un compuesto no tóxico, no inflamable y abundante en la naturaleza, inodoro, incoloro e insaboro.

Obtención

El CO2 se forma a partir de diversos procesos como:

• Combustión
• Fermentación
• Respiración
• Reacción de carbonatos en medio ácido

Aplicaciones industriales

Dadas sus propiedades físicas y químicas se utiliza desde hace muchos años en la industria alimentaria. En la producción de bebidas carbonatadas, la utilización de este gas en envases con atmósferas modificadas o protectoras. Además de otros usos, como su aplicación para el tratamiento de aguas potables y residuales, la construcción de polímeros, fabricación de hielo seco para limpiezas criogénicas, etc.

En Exel Air, el bióxido de carbono es uno de nuestros principales productos. a partir de un tanque (9.5m3) surtimos cualquier demanda de gas de manera personalizada. ¡Contáctanos!

Los requerimientos de pureza de los gases dependen de la aplicación en los procesos.

¿Cómo se clasifica?

Las purezas de los gases son clasificadas por los fabricantes con base en la concentración de impurezas encontradas en los mismos. Este código de clasificación o grado es determinado por el porcentaje de pureza. Este código de clasificación consistirá en un número de dos dígitos; el primer dígito representa el número de nueves en el porcentaje de pureza y el segundo indica el último dígito.

¿Cómo se expresa?

Por ejemplo, un gas grado 5 es uno con una pureza de 99.999 por ciento, y un grado 5.5 es 99.9995 por ciento puro y también un gas grado 5 tendría 1,000 partes por millón (ppm) de impurezas. Varios fabricantes de gas clasificamos gases con un nivel mínimo de pureza de 99.995 por ciento como de “alta pureza”, un nivel mínimo de 99.999 por ciento como “ultra alta pureza”, y un nivel mínimo de 99.9995 por ciento como “grado para investigación”. Sin embargo, debido a que los estándares pueden variar.

¿Qué significa?

Es una indicación de la cantidad de otro gas que contiene. Una pureza alta es una indicación de un contenido bajo de otros gases.

¿De qué depende?

El tipo de aplicación determinará el grado de gas que se recomienda para ese uso, también el sistema de regulación y alimentación para el gas.

La pureza del gas requerida para una aplicación industrial puede variar dependiendo del gas y de la aplicación particular. Aunque estas aplicaciones no requieren de estrictos estándares de grados más altos de gases, debe tomarse en cuenta la pureza del gas.

En Exel Air contamos con los más altos estándares de calidad, además de un excelente servicio al cliente. Con nuestros gases podemos ofrecerte la pureza necesaria para garantizar el mejor rendimiento de tu proceso, contáctanos.

Como se mencionó en nuestro artículo medición de pureza de los gases, estos productos se suministran comúnmente como gases comprimidos y también como líquidos criogénicos (oxígeno, nitrógeno, argón). En forma gaseosa, se usan regularmente cilindros de acero y en forma líquida, termos criogénicos, o en caso de alto consumo, tanques estacionarios o portátiles.

La elección de estos sistemas de envasado y distribución depende del producto requerido y del volumen de consumo diario.

En este artículo nos concentramos en los cilindros de los gases, cilindros de alta presión, los cuales definimos como un contenedor portátil que se usa para transportar y almacenar gases comprimidos utilizados sobretodo en las actividades de soldadura y corte.

Normativa en México

La norma en México NMX-H-9809-2-NORMEX-2016 encargada de CILINDROS PARA EL TRANSPORTE DE GASES COMPRIMIDOS Y LICUADOS, ESPECIFICACIONES PARA EL DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE CILINDROS DE ACERO SIN SOLDADURA TEMPLADO Y REVENIDO, RELLENABLES CON GAS CON RESISTENCIA A LA TRACCIÓN IGUAL O SUPERIOR A LOS 1 100 MPa. PARTE 2: CILINDROS DE ACERO TEMPLADO Y REVENIDO SIN SOLDADURA PARA GASES SUJETOS A PRESIÓN CON UNA RESISTENCIA A LA TRACCIÓN IGUAL O SUPERIOR A 1 100 MPa.

Es la guía para contar con cilindros de gases seguros y de calidad.

Algunos puntos importantes de esta norma son:

• El color de cilindro dependerá del gas que se encuentre en el
• Cada cilindro llevará en caracteres visibles y duraderos las inscripciones:

Nombre del propietario del cilindro, presión máxima de servicio o la presión de prueba, peso tara del cilindro siempre que se trate de gases licuados, volumen del cilindro en litros de agua, fecha de la última prueba hidrostática, indicando mes, año, logotipo del laboratorio de prueba hidrostática, norma técnica de fabricación del cilindro y número serial de identificación del mismo.

• Los cilindros para contener gases comprimidos llevarán, además de las marcas generales, las siguientes: Evitar la formación de bordes agudos en las marcas.
• Los cilindros de gases altamente tóxicos usadas en docencia deben ser utilizadas en una campana química.
• Debe existir un dispositivo de retención de llama en las líneas de conexión de cilindros que conecten gases inflamables.
• Cuando se usen gases inflamables en conjunto con oxígeno, la línea de gases inflamables debe estar equipada con protección de retroceso para evitar las mezclas.
• Los cilindros deben ser sometidos a una prueba neumática y a una prueba hidrostática, y a otras pruebas físicas necesarias que garanticen su seguridad.
• Las características físicas del cilindro y sus aditamentos deben ser plenamente establecidos para el gas que lo contienen.
• En el manejo y transporte de los cilindros, deberá evitarse su caída.
• El cilindro debe inspeccionarse siempre de manera visual.

En Exel Air contamos con los requerimientos necesarios para la comercialización de gases, bajo la normativa mexicana e ISO.

Contáctanos en nuestro chat en línea para una asesoría personalizada.