Corte por plasma: todo lo que necesita saber

El corte por plasma es uno de los enfoques de corte precisos, que utiliza gas ionizado (llamado plasma) para cortar cualquier perfil a través de metales conductores. El material común que se puede cortar con arco de plasma incluye hierro, acero inoxidable, cobre, latón, titanio y otras aleaciones y metales conductores. Este artículo discutirá plasma, el proceso de corte por plasma, ventajas, desventajas, aplicaciones y otros aspectos.

¿Qué es el plasma?

El plasma es el estado térmico más alto de la materia, que viene después de los sólidos, los líquidos y los gases. Cuando los gases se calientan a 11,000° - 30,000° C, se convierte en plasma. El gas utilizado en el cortador de plasma puede ser aire comprimido, oxígeno, nitrógeno, argón, hidrógeno o cualquier combinación de estos.

El proceso de corte por plasma

Como el corte por plasma es un enfoque térmico, utiliza un haz estricto de plasma de alta temperatura. Al mismo tiempo, una estructura similar a una tobera cumple la tarea de apuntar al punto de corte con un haz de plasma altamente concentrado. El manejo de las pistolas de plasma se puede realizar de forma manual o automatizada. Por ejemplo, la tecnología avanzada de corte por plasma como CNC puede realizar el corte por plasma de acuerdo con el diseño cargado y las instrucciones de la computadora.

Principio de funcionamiento del corte por plasma

Principio de funcionamiento (Hatala)

La creación de plasma se logra pasando aire eléctrico en los gases (nitrógeno, argón, hidrógeno). Cuando un arco eléctrico calienta el gas, las moléculas ganan energía y se mueven al azar, lo que resulta en la colisión de átomos. La colisión separa el electrón de equilibrio y forma iones. El equilibrio de partículas ionizadas en gas crea plasma. El aire comprimido empuja el plasma con fuerza hacia la abertura de la boquilla en forma de haz estrecho.

La pistola de plasma (o soplete de plasma) consta del electrodo sobre la boquilla, que proporciona el arco eléctrico al gas después de estar conectado a la fuente de alimentación. Además, un sistema de refrigeración enfría la pistola de plasma a través de gas o agua.

Componentes del cortador de plasma

Hay tres componentes principales del equipo de corte por plasma; una fuente de energía, una consola de inicio de arco y una antorcha de plasma.

¿Errores comunes de corte por plasma y cómo evitarlos?

Los errores menores durante el proceso de corte por plasma pueden provocar diversos defectos de calidad y desperdicio de material. Veamos algunos de los errores típicos del corte por plasma y la estrategia de evitación.

1. Baja altura de perforación

Debe configurar la altura de perforación y la altura de corte en el sistema de control. La baja altura de perforación provoca la fusión de la antorcha de plasma. También da como resultado fallos de encendido y daños en los consumibles del proceso.

2. Velocidad de corte inadecuada

La fluctuación en la velocidad de corte afecta el consumo de material, lo que resulta en una disminución de la calidad. Ya sea que la velocidad de corte sea demasiado lenta o demasiado rápida, la estabilidad dimensional del corte se verá afectada.

3. Flujo de gas y contenido

Cualquier perturbación en el flujo de contenido y gas predefinido afecta la calidad del corte. Se recomienda monitorear con frecuencia el flujo de gas, el flujo de refrigerante y otros parámetros operativos.

4. Consumible inapropiado

Hay diferentes consumibles en el conjunto de la antorcha de plasma, como un electrodo, una boquilla, una tapa protectora y un anillo de remolino. Estos consumibles deben elegirse según el grosor de la pieza de trabajo, el material y las especificaciones requeridas.

Ventajas

• Hojas de metal grueso

El grosor de la pieza de trabajo que maneja una tecnología de corte por plasma es una ventaja significativa. Puede cortar acero de espesor medio, cobre, latón, aluminio y otros metales y aleaciones de alta conductividad. Es compatible con hasta 100 mm. Sin embargo, el rango superior para acero es de 25 mm para un corte preciso.

• Las formas complejas

Cortadora de plasma CNC que realiza un corte complejo

Se puede mantener un alto grado de precisión con el corte por plasma con formas y perfiles complejos. El plasma calentado consume menos material durante el corte térmico y elimina el exceso de material por sí mismo.

El corte por plasma es su opción más excelente si su diseño incluye geometrías complejas como curvas, cortes que se cruzan o cualquier forma extraña. Piense en ello como un dibujo a lápiz sobre láminas de metal.

• Manejo cuidadoso

Dado que el corte por plasma utiliza gases inertes, existe un riesgo insignificante de ignición accidental. Es mucho más seguro si lo compara con otros métodos de corte térmico, como el método de oxicombustible.

• Opciones de material

La cortadora de plasma funciona bien con una amplia gama de materiales de fabricación, como acero al carbono, acero inoxidable, acero dulce, cobre, aluminio y titanio (las técnicas de procesamiento relacionadas incluyen el corte por plasma de acero inoxidable, titanio de corte por plasma, corte por plasma de aluminio, etc.). Es capaz de realizar cortes intrincados en estos materiales.

• pequeño corte

La ranura de corte es una limitación para las técnicas de corte basadas en cuchillas, mientras que el corte térmico de plasma deja una ranura de corte significativamente más pequeña.

• Alta velocidad de corte

La velocidad de corte del plasma oscila entre 350 y 800 mm/min. (Corte de tuberías por plasma: conceptos básicos)Es uno de los métodos de corte de metales más rápidos, y la alta velocidad de corte reduce la posibilidad de abrasión del metal.

Desventajas

Dado que el corte por plasma puede cortar aleaciones y metales conductores de espesor medio, no puede cortar materiales muy densos y gruesos, como el cromo. Con el corte por plasma no es posible convertir el tamaño de bloques y varillas.

• vapores nocivos

Los procesos de corte térmico están asociados a la generación de humos, y el corte por plasma no es un caso excepcional. La condición de funcionamiento de temperatura excesiva crea ruido y humos, lo que exige los sistemas de ventilación diseñados por Dell. El manejo inadecuado de los humos puede causar problemas de salud.

Aplicaciones

La aplicación del corte por plasma abarca diversas industrias, como la automotriz, la aeroespacial, la de la construcción industrial, la naval y muchas más. Analicemos esto en detalle.

• Motorium

El corte por plasma se utiliza con frecuencia en la industria automotriz para el ensamblaje, la reparación y la creación de varias piezas, como el piso, el techo, el interior y muchas más.

• Aviones

En la industria aeronáutica, los cortadores de plasma se utilizan para cortar, dar forma y soldar varias piezas. Ofrece cortes y perfiles precisos para muchos aviones de defensa, aviones comerciales y helicópteros militares.

• construcciones industriales

La instalación de varios equipos mecánicos requiere dar forma, cortar y unir componentes metálicos. Por lo tanto, el corte por plasma tiene un papel importante en la construcción industrial. Además, también es capaz de operaciones de salvamento y desguace.

• Perforación rápida y precisa

El haz de plasma restringido realiza la operación de perforación con mucha precisión. Mientras que otros enfoques convencionales toman hasta 30 segundos, se puede lograr en dos segundos con corte por plasma.

• construcción naval

El corte por plasma se utiliza en la construcción de cubiertas, interiores, viviendas, recipientes a presión, caja de motor y muchos más. Además de la aplicación anterior, el corte por plasma se usa ampliamente en las siguientes aplicaciones;

• Maquinaria general y de ingeniería
• industria química
• Industria nuclear
• Gas de petróleo
• Procesamiento de alimentos
• Deportacion

¿Por qué optar por el corte por plasma?

Si comparamos el corte por plasma con el láser (plasma vs. corte por láser), chorro de agua u otros métodos de corte convencionales, es eficaz en muchos aspectos.

Podemos concluir que el corte por plasma es el método de referencia para cortar aleaciones y metales conductores de espesor medio con un alto grado de precisión. Es más rentable que el corte por láser y más preciso que el corte por chorro de agua. Proporciona suficiente velocidad de corte en comparación con los otros dos. Además, la tecnología de corte por plasma también es un enfoque de eficiencia energética.

Conclusión

Sin duda, el corte por plasma CNC es ideal para metales conductores y aleaciones de espesor medio. Ofrece un corte de alta precisión a un precio competitivo.

Muchos factores afectan la calidad de los cortes, incluidas las habilidades del operador, la automatización y la selección de parámetros de control. La calidad da como resultado la demanda de consumibles de fijación de acuerdo con la especificación del corte requerido.

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FAQ’s

¿Qué es el corte por plasma?

El corte por plasma es un proceso de corte térmico que utiliza un arco de plasma concentrado, que funde el material del punto de corte para crear el corte o el perfil.

¿Qué material se puede cortar con cortadores de plasma?

Los cortadores de plasma pueden cortar metales y aleaciones con alta conductividad eléctrica, como cobre, acero, titanio, aluminio y muchos más. Además, es compatible con espesores de hasta medio (100 mm).

¿Cuáles son las razones para elegir la tecnología de corte por plasma?

La tecnología de corte por plasma ofrece alta precisión, cortes complejos, alta velocidad de producción, manejo seguro y muchas más ventajas.

¿Cuáles son los tres componentes de un cortador de arco de plasma?

Los tres componentes del arco de plasma incluyen una fuente de energía, una consola de inicio de arco y una antorcha de plasma. La fuente de alimentación proporciona el suministro. La consola de inicio de arco se ocupa de la generación de arco y la ionización del gas, y la antorcha de plasma es responsable de suministrar haces de plasma concentrados y manejar los consumibles.

Bibliografía

1. Hatala, M. (sf). EL PRINCIPIO DE LA TECNOLOGÍA DE CORTE POR PLASMA Y EL CORTE POR PLASMA SEXUAL. V CONGRESO INTERNACIONAL MULTIDISCIPLINARIO.
2. (Dakota del Norte). Corte de tuberías por plasma: conceptos básicos. Grupo HGG.