Diseño y construcción de una máquina cortadora por plasma con sistema automático para destajes "boca de pez" en tubos redondos

Resumen

En el sector metalmecánico, el proceso de destaje denominado boca de pez en tubos redondos representa una operación de alta demanda en la fabricación de estructuras metálicas. Sin embargo, su ejecución manual mediante arranque de viruta con sacabocado y taladro genera pérdidas de material, imprecisión dimensional y riesgos para el operario. El presente trabajo describe el diseño, construcción y validación de una máquina cortadora por plasma con sistema automático de giro, orientada a ejecutar destajes tipo "boca de pez" en tubos redondos de acero con espesores de 2 mm a 6 mm y diámetros de 2" a 5". El sistema integra un motorreductor de 1/8 hp operando a 10 RPM, un mecanismo de transmisión por poleas de aluminio con relación de transmisión 2:1, rodamientos SKF de doble hilera, y una cortadora de plasma marca Porten PS-EC40. El control eléctrico se implementó mediante un contactor electromagnético con enclavamiento, pulsadores de marcha y paro, y señalización por luces piloto. Los cálculos estructurales confirmaron que el tubo cuadrado ASTM A-36 de 30×30×3 mm resiste las cargas aplicadas, con un esfuerzo calculado de 16 165,80 Pa frente a un esfuerzo permisible de 165,47 MPa. La validación experimental demostró que el sistema ejecuta cortes a 360° de manera continua, uniforme y reproducible, reduciendo el tiempo de operación y las pérdidas de material respecto al método manual. El prototipo fue implementado en el taller de soldadura del Instituto Tecnológico Superior "Central Técnico" de Quito, Ecuador, como plataforma de aprendizaje práctico en procesos automatizados de corte.