Optimización de parámetros del proceso de corte con láser para Polimetilmetacrilato y Policloruro de vinilo

• Barreno-Avila, Enrique ^[1] ; Moya-Moya, Edwin ^[1] ; Barreno-Avila, Alex ^[1]
  1. [1] Faculty of Mechanical Engineering / Technology and Transfer Center (CTT). Universidad Técnica de Ambato. Ambato-Ecuador.
• Localización: CienciAmérica: Revista de divulgación científica de la Universidad Tecnológica Indoamérica, ISSN-e 1390-9592, Vol. 9, Nº. Extra 4, 2020 (Ejemplar dedicado a: ESPECIAL “IV Encuentro Internacional Ciencia, Tecnología e Innovación Indoamérica 2020”), págs. 43-50
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Otimização de parâmetros do processo de corte com láser para Polimetilmetacrilato e Policloruro de vinilo
  • Parameters ’optimization in cutting laser process for Polymethylmethacrylate and Polyvinyl chloride
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• Resumen
  • español

    INTRODUCCIÓN. El corte láser es un método preciso para cortar un diseño de un material determinado utilizando como guía un archivo de un diseño asistido por computadora (CAD). Los parámetros de corte por láser son determinantes principales para una característica de calidad. No obstante, existen limitaciones como: tamaño del haz, costo de instalación y reemplazo, accesorios adicionales costosos y la disponibilidad de trabajadores calificados. OBJETIVO. Indagar la influencia de las variables espesor, velocidad y potencia de corte sobre la toleracia, variación dimensional y rugosidad del elemento a prueba en dos polímeros distintos. MÉTODO. Se utilizó el arreglo ortogonal Taguchi L8 y posteriormente ANOVA. RESULTADOS. Para PVC con espesores de 0.8 y 2 mm, la rugosidad óptima fue 4.709 y 1.377 μm, respectivamente. Mientras que la rugosidad del acrílico fue de 0.523 y 0.261 μm correspondientes para espesores de 2 y 5 mm. Por otro lado, a partir de una potencia de 100 w y velocidad de corte de 4 mm/s, la variable de respuesta analizada decrece. Los niveles bajos de las variables de control en acrílico, brindan mejores atributos a las variables de respuesta. DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES. El aumento de espesor de ambos materiales (PVC y Acrílico) mejora la calidad superficial y estadísticamente se sustenta la disminución de la rugosidad.

  • English

    INTRODUCTION. Laser cutting is a precise method of cutting a design from a certain material using a computer-aided design (CAD) file as a guide. Laser cutting parameters are the main determinants of a quality characteristic. However, there are limitations such as: beam size, cost of installation and replacement, expensive additional accessories, and the availability of skilled workers. OBJECTIVE. To investigate the influence of the variables: thickness, speed and cutting power on the tolerance, dimensional variation and roughness of an element under testing of two different polymers. METHOD. The orthogonal arrangement of Taguchi L8 and ANOVA were used. RESULTS For PVC with thicknesses of 0.8 and 2 mm, the optimal roughness was 4.709 and 1.377 μm, respectively. While the roughness of acrylic was 0.523 and 0261 μm corresponding to thicknesses of 2 and 5 mm. On the other hand, from a power of 100 w and a cutting speed of 4 mm/s, the analyzed response variable decreases. Low levels of acrylic control variables give better attributes to the studied response variables. DISCUSSIONS AND CONCLUSIONS. The increase in the thickness of the specimens in both materials (PVC and Acrylic) improves the surface quality. The decrease in roughness was statistically supported.

  • português

    INTRODUÇÃO. O corte a laser é um método preciso de corte de um projeto de um determinado material usando um arquivo de projeto auxiliado por computador (CAD) como guia. Os parâmetros de corte a laser são os principais determinantes para uma característica de qualidade. No entanto, existem limitações como: tamanho da viga, custo de instalação e substituição, acessórios adicionais caros e a disponibilidade de trabalhadores qualificados. OBJETIVO. Investigar a influência das variáveis: espessura, velocidade e poder de corte na tolerância, variação dimensional e rugosidade de um elemento em teste de dois polímeros diferentes MÉTODO. Foi utilizado o arranjo ortogonal Taguchi L8 e posteriormente a análise de variância ANOVA. RESULTADOS. Para PVC com espessuras de 0,8 e 2 mm, a rugosidade ótima foi 4,709 e 1,377 μm, respectivamente. Já a rugosidade do acrílico foi de 0,523 e 0261 μm correspondendo a espessuras de 2 e 5 mm. Por outro lado, a partir de uma potência de 100 we velocidade de corte de 4 mm / s, a variável resposta analisada diminui, os baixos níveis das variáveis de controle em acrílico proporcionam melhores atributos às variáveis de resposta. DISCUSSÃO E CONCLUSÕES. O aumento da espessura dos corpos de prova em ambos os materiais (PVC e Acrílico) melhora a qualidade da superfície e estatisticamente foram encontrados elementos que suportam a diminuição da rugosidade.