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Diseño de un sistema de extracción y tratamiento de gases de un ambiente de forja y soldaduraDelgado Yaranga, Marco Alonso 03 August 2016 (has links)
En la actualidad, el oficio de cerrajería en el Perú tiene cada vez mayor incentivo a
nivel nacional. Sin embargo, su práctica todavía se desarrolla a niveles artesanales.
Por ello, es importante determinar cómo son las condiciones de trabajo bajo las cuales
operan los cerrajeros.
Los procesos que se emplean en cerrajería son la soldadura y el calentamiento de
piezas metálicas. Este último proceso se lleva a cabo generalmente en fraguas de
carbón. Luego del calentamiento, la pieza está en condiciones para ser forjado de
manera manual. Los procesos de soldadura y forja generan desechos, tales como
gases de combustión, humos, material particulado, etc. que son dañinos tanto para el
trabajador como al medioambiente.
En el Laboratorio de Manufactura de la Sección de Ingeniería Mecánica de la PUCP se
llevan a cabo los cursos de Taller Mecánico 1 y Taller de Procesos de Manufactura, en
los cuales se dictan las sesiones de soldadura y forja. Es por ello, que fue necesaria
una evaluación de las condiciones de trabajo del personal técnico y de los alumnos
durante estas sesiones.
Para el siguiente trabajo de tesis, se realizaron lecturas de concentración de gases en
los ambientes de soldadura y forja del Laboratorio, mediante un analizador de gases
TESTO 350-XL brindado por el Departamento de Energía de la PUCP. Se detectaron
valores de concentración de monóxido de carbono (CO) mayores a 520 ppm en el
ambiente de forja y de 195 ppm de la familia de monóxidos de nitrógeno (NOx) en el
ambiente de soldadura.
Ante los resultados obtenidos, se concluyó que el ambiente de forja y soldadura del
Laboratorio cuenta con una necesidad de extracción y tratamiento de los gases
emitidos en ambos procesos.
Se realizó el diseño de dos sistemas de extracción independientes para cada ambiente
de trabajo. Para la fragua, se diseñó un sistema con un caudal de aspiración total de
0,32 m3/s y presión de 58,92 mmH2O, dos depuradores húmedos tipo torre empacada
de 0,83 m de diámetro y 1,9 metros de altura, con una capacidad de absorción de
79,6% y 139,8 Pa cada una. Para el ambiente de soldadura, el sistema cuenta con un
caudal de aspiración total de 1,46 m3/s y presión de 75,96 mmH2O y un depurador
húmedo tipo Venturi de 156,25 Pa.
El presupuesto correspondiente al diseño, fabricación e instalación de los dos
sistemas fue de $ 44 821. / Tesis
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Investigating the potential of magnetic are oscillated GMWA - welding for hard surfacing applicationsNagel, Falk 19 August 2015 (has links)
The flux cored arc welding process has some characteristic features and is therefore
established in the industry to fabricate hardfacing. One advantage of the process is the
possibility to vary the alloy content of the weld metal by manipulating the chemical
composition of the filler material. Moreover, it is possible to produce self shielding
electrodes, which show advantages for outdoor applications. One the other hand this
process creates high dilution rates. One possibility to avoid this effect is to apply a
magnetic field in order to deflect the welding arc.
In this thesis, the influence of a transversal magnetic field on the weld seam formation
during FCAW was investigated. An increase of the weld width and a simultaneous
decrease of the penetration depth was achieved at a certain deflection. The influence
of the magnetic oscillation was found to be stronger for short circuit mode than for
pulsed mode. Furthermore, high frequencies in combination with a high magnetic flux
density caused a reduced process stability and consequently a worsening of the weld
bead appearance. Apart from that, the drop detachment was inhibited, when a strong
magnetic field was applied during pulsed and spray mode. / Das Metallschutzgasschweißen mit Fülldrahtelektrode ist ein in der Industrie verbreitetes
Verfahren zur Herstellung von Hartpanzerungen. Charakteristisch ist die gezielte Beeinflussung des Schweißprozesses und der chemischen Zusammensetzung des Schweißguts durch die Auswahl der Füllstoffe. Des Weiteren können dem Fülldraht
Stoffe hinzugegeben werden, wodurch das Schweißen ohne Schutzgas durchgeführt
werden kann. Nachteilig ist jedoch der hohe Aufmischungsgrad bei diesem Verfahren.
Eine Möglichkeit, diesem Effekt entgegenzuwirken, besteht darin, den Lichtbogen
durch das Anlegen eines Magnetfelds in eine oszillierende Bewegung zu versetzen.
Der Einfluss eines oszillierenden transversalen Magnetfeldes auf die Nahtausbildung
beim MSG-Schweißen mit Fülldraht wurde untersucht. Es zeigt sich dabei, dass der
Einbrand verbreitert und die Einbrandtiefe durch die gezielte Auslenkung verringert
werden konnte. Der Einfluss des magnetischen Pendelns ist beim Kurzschlusslichtbogen
kleiner als beim Impulslichtbogen. Bei hohen Frequenzen und hoher Flussdichte
wurde außerdem eine Verringerung der Prozessstabilität und eine daraus resultierende
Verschlechterung der Schweißnahtausbildung festgestellt. Außerdem führte ein starker
Einfluss des Magnetfelds zu einer erschwerten Tropfenablösung beim Impluls- und
Sprühlichtbogen. / Tesis
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Diseño de un sistema de extracción y tratamiento de gases de un ambiente de forja y soldaduraDelgado Yaranga, Marco Alonso 03 August 2016 (has links)
En la actualidad, el oficio de cerrajería en el Perú tiene cada vez mayor incentivo a
nivel nacional. Sin embargo, su práctica todavía se desarrolla a niveles artesanales.
Por ello, es importante determinar cómo son las condiciones de trabajo bajo las cuales
operan los cerrajeros.
Los procesos que se emplean en cerrajería son la soldadura y el calentamiento de
piezas metálicas. Este último proceso se lleva a cabo generalmente en fraguas de
carbón. Luego del calentamiento, la pieza está en condiciones para ser forjado de
manera manual. Los procesos de soldadura y forja generan desechos, tales como
gases de combustión, humos, material particulado, etc. que son dañinos tanto para el
trabajador como al medioambiente.
En el Laboratorio de Manufactura de la Sección de Ingeniería Mecánica de la PUCP se
llevan a cabo los cursos de Taller Mecánico 1 y Taller de Procesos de Manufactura, en
los cuales se dictan las sesiones de soldadura y forja. Es por ello, que fue necesaria
una evaluación de las condiciones de trabajo del personal técnico y de los alumnos
durante estas sesiones.
Para el siguiente trabajo de tesis, se realizaron lecturas de concentración de gases en
los ambientes de soldadura y forja del Laboratorio, mediante un analizador de gases
TESTO 350-XL brindado por el Departamento de Energía de la PUCP. Se detectaron
valores de concentración de monóxido de carbono (CO) mayores a 520 ppm en el
ambiente de forja y de 195 ppm de la familia de monóxidos de nitrógeno (NOx) en el
ambiente de soldadura.
Ante los resultados obtenidos, se concluyó que el ambiente de forja y soldadura del
Laboratorio cuenta con una necesidad de extracción y tratamiento de los gases
emitidos en ambos procesos.
Se realizó el diseño de dos sistemas de extracción independientes para cada ambiente
de trabajo. Para la fragua, se diseñó un sistema con un caudal de aspiración total de
0,32 m3/s y presión de 58,92 mmH2O, dos depuradores húmedos tipo torre empacada
de 0,83 m de diámetro y 1,9 metros de altura, con una capacidad de absorción de
79,6% y 139,8 Pa cada una. Para el ambiente de soldadura, el sistema cuenta con un
caudal de aspiración total de 1,46 m3/s y presión de 75,96 mmH2O y un depurador
húmedo tipo Venturi de 156,25 Pa.
El presupuesto correspondiente al diseño, fabricación e instalación de los dos
sistemas fue de $ 44 821.
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Investigating the potential of magnetic are oscillated GMWA - welding for hard surfacing applicationsNagel, Falk 19 August 2015 (has links)
The flux cored arc welding process has some characteristic features and is therefore
established in the industry to fabricate hardfacing. One advantage of the process is the
possibility to vary the alloy content of the weld metal by manipulating the chemical
composition of the filler material. Moreover, it is possible to produce self shielding
electrodes, which show advantages for outdoor applications. One the other hand this
process creates high dilution rates. One possibility to avoid this effect is to apply a
magnetic field in order to deflect the welding arc.
In this thesis, the influence of a transversal magnetic field on the weld seam formation
during FCAW was investigated. An increase of the weld width and a simultaneous
decrease of the penetration depth was achieved at a certain deflection. The influence
of the magnetic oscillation was found to be stronger for short circuit mode than for
pulsed mode. Furthermore, high frequencies in combination with a high magnetic flux
density caused a reduced process stability and consequently a worsening of the weld
bead appearance. Apart from that, the drop detachment was inhibited, when a strong
magnetic field was applied during pulsed and spray mode. / Das Metallschutzgasschweißen mit Fülldrahtelektrode ist ein in der Industrie verbreitetes
Verfahren zur Herstellung von Hartpanzerungen. Charakteristisch ist die gezielte Beeinflussung des Schweißprozesses und der chemischen Zusammensetzung des Schweißguts durch die Auswahl der Füllstoffe. Des Weiteren können dem Fülldraht
Stoffe hinzugegeben werden, wodurch das Schweißen ohne Schutzgas durchgeführt
werden kann. Nachteilig ist jedoch der hohe Aufmischungsgrad bei diesem Verfahren.
Eine Möglichkeit, diesem Effekt entgegenzuwirken, besteht darin, den Lichtbogen
durch das Anlegen eines Magnetfelds in eine oszillierende Bewegung zu versetzen.
Der Einfluss eines oszillierenden transversalen Magnetfeldes auf die Nahtausbildung
beim MSG-Schweißen mit Fülldraht wurde untersucht. Es zeigt sich dabei, dass der
Einbrand verbreitert und die Einbrandtiefe durch die gezielte Auslenkung verringert
werden konnte. Der Einfluss des magnetischen Pendelns ist beim Kurzschlusslichtbogen
kleiner als beim Impulslichtbogen. Bei hohen Frequenzen und hoher Flussdichte
wurde außerdem eine Verringerung der Prozessstabilität und eine daraus resultierende
Verschlechterung der Schweißnahtausbildung festgestellt. Außerdem führte ein starker
Einfluss des Magnetfelds zu einer erschwerten Tropfenablösung beim Impluls- und
Sprühlichtbogen. / Tesis
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