corte por plasma

Las piezas de trabajo de materiales conductores de electricidad se cortan mediante un chorro acelerado de plasma caliente. Es una forma eficaz de cortar chapa gruesa.

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Ya sea que esté creando obras de arte o fabricando piezas terminadas, el corte por plasma ofrece posibilidades ilimitadas para cortar aluminio, acero inoxidable y más. Pero ¿qué hay exactamente detrás de esta tecnología relativamente nueva? Aclaramos las preguntas más importantes en nuestra breve descripción general con los datos más importantes sobre las cortadoras de plasma y el corte por plasma.

El corte por plasma es un proceso en el que se cortan materiales eléctricamente conductores mediante un chorro acelerado de plasma caliente. Los materiales típicos que se pueden cortar con un soplete de plasma son acero, acero inoxidable, aluminio, latón, cobre y otros metales conductores. El corte por plasma se utiliza ampliamente en la fabricación, reparación y restauración de automóviles, construcción industrial, salvamento y desguace. Debido a la alta velocidad y precisión de los cortes a bajo coste, el corte por plasma se utiliza ampliamente desde grandes aplicaciones industriales CNC hasta pequeñas empresas de hobby donde los materiales se utilizan posteriormente para soldar. Corte por plasma: el gas conductor con una temperatura de hasta 30.000 °C hace que el corte por plasma sea tan especial.

El proceso básico en el corte y la soldadura por plasma es crear un canal eléctrico de gas eléctricamente ionizado sobrecalentado (es decir, plasma) desde el propio cortador de plasma a través de la pieza de trabajo a cortar, formando así un circuito terminado de regreso al cortador de plasma a través de un terminal de tierra. . Esto se logra mediante un gas comprimido (oxígeno, aire, gas inerte y otros dependiendo del material a cortar) que se sopla hacia la pieza de trabajo a alta velocidad a través de una boquilla enfocada. Dentro del gas, se forma un arco entre un electrodo cerca de la boquilla de gas y la propia pieza de trabajo. Este arco eléctrico ioniza parte del gas y crea un canal de plasma eléctricamente conductor. A medida que la corriente del soplete del cortador de plasma fluye a través de este plasma, emite suficiente calor para fundir la pieza de trabajo. Al mismo tiempo, gran parte del plasma de alta velocidad y del gas comprimido expulsan el metal fundido caliente, separando la pieza de trabajo.

El corte por plasma es una forma eficaz de cortar materiales finos y gruesos. Los sopletes manuales normalmente pueden cortar chapas de acero de hasta 38 mm de espesor, mientras que los sopletes más potentes controlados por computadora pueden cortar chapas de acero de hasta 150 mm de espesor. Dado que los cortadores de plasma producen un “cono” muy caliente y muy localizado para cortar, son muy útiles para cortar y soldar láminas en formas curvas o en ángulo.

Desarrollo de productos

Creación de una nueva herramienta de corte: del concepto al husillo

Ventajas:

Desventajas:

Los cortadores de plasma manuales se utilizan generalmente en talleres para el procesamiento de metales finos, mantenimiento de fábricas, mantenimiento agrícola, centros de reparación de soldadura, centros de servicio de metales (chatarra, soldadura y desmantelamiento), trabajos de construcción (por ejemplo, edificios y puentes), construcción naval comercial, producción de remolques, automóviles. reparación y obras de arte (fabricación y soldadura).

Las cortadoras de plasma mecanizadas suelen ser mucho más grandes que las cortadoras de plasma manuales y se utilizan junto con mesas de corte. Las cortadoras de plasma mecanizadas se pueden integrar en un sistema de corte por punzonado, láser o robotizado. El tamaño de una cortadora de plasma mecanizada depende de la mesa y el portal utilizados. Estos sistemas no son fáciles de maniobrar, por lo que se deben considerar todos sus componentes junto con el diseño del sistema antes de la instalación.

Mientras tanto, los fabricantes también ofrecen unidades combinadas que son adecuadas tanto para corte por plasma como para soldadura. En el sector industrial, la regla general es: cuanto más complejos sean los requisitos para el corte por plasma, mayores serán los costes.

El corte por plasma surgió de la soldadura por plasma en los años 1960 y se convirtió en un proceso muy productivo para cortar chapas y placas en los años 1980. En comparación con el corte tradicional “metal contra metal”, el corte por plasma no produce virutas de metal y ofrece cortes precisos. Las primeras cortadoras de plasma eran grandes, lentas y caras. Por lo tanto, se utilizaron principalmente para la repetición de patrones de corte en el modo de producción en masa. Al igual que con otras máquinas herramienta, la tecnología CNC (control numérico por computadora) se utilizó en la cortadora de plasma desde finales de los años 1980 hasta los años 1990. Gracias a la tecnología CNC, las cortadoras de plasma obtuvieron una mayor flexibilidad para cortar diferentes formas basándose en una serie de instrucciones programadas en el control numérico de la máquina. Sin embargo, las máquinas de corte por plasma CNC generalmente se limitaban a cortar patrones y piezas de láminas de acero planas con solo dos ejes de movimiento.

En los últimos diez años, los fabricantes de las distintas cortadoras de plasma han desarrollado modelos completamente nuevos con una boquilla más pequeña y un arco de plasma más delgado. Esto permite una precisión similar a la del láser en los filos de corte por plasma. Varios fabricantes han combinado el control de precisión CNC con estos sopletes para producir piezas que requieren poco o ningún retrabajo, simplificando otros procesos como la soldadura.

El término "separación térmica" se utiliza como término general para procesos en los que los materiales se cortan o forman mediante la acción del calor con o sin corte del flujo de oxígeno de tal manera que no es necesario volver a trabajar en el procesamiento posterior. Los tres procesos dominantes son el oxicorte, el plasma y el corte por láser.

Corte con oxicombustible

Cuando los hidrocarburos se oxidan, generan calor. Como ocurre con otros procesos de combustión, el oxicorte no requiere equipos costosos, la fuente de energía es fácil de transportar y la mayoría de los procesos no requieren electricidad ni agua de refrigeración. Normalmente basta con un quemador y una bombona de gas combustible. El oxicorte es el proceso predominante para cortar acero pesado, sin alear y de baja aleación y también se utiliza para preparar el material para la soldadura posterior. Una vez que la llama autógena ha llevado el material a la temperatura de ignición, se activa el chorro de oxígeno y provoca que el material se queme. La rapidez con la que se alcanza la temperatura de ignición depende del gas combustible. La velocidad para un corte correcto depende de la pureza del oxígeno y de la velocidad del chorro de oxígeno. El oxígeno de alta pureza, el diseño optimizado de la boquilla y el gas combustible correcto garantizan una alta productividad y minimizan los costos generales del proceso.

corte por plasma

El corte por plasma se desarrolló en la década de 1950 para cortar metales que no podían cocerse (por ejemplo, aceros inoxidables, aluminio y cobre). En el corte por plasma, el gas de la boquilla se ioniza y se concentra gracias al diseño especial de la boquilla. Sólo con esta corriente de plasma caliente se pueden cortar materiales como plásticos (sin arco transferido). Con materiales metálicos, el corte por plasma también enciende un arco entre el electrodo y la pieza de trabajo para aumentar la transferencia de energía. Una abertura de boquilla muy estrecha enfoca el arco y la corriente de plasma. Un entrelazado adicional de la vía de descarga se puede conseguir mediante un gas secundario (gas protector). La elección de la combinación adecuada de plasma y gas protector puede reducir significativamente los costes generales del proceso.

Corte por láser

El corte por láser es la última tecnología de corte térmico y se desarrolló después del corte por plasma. El rayo láser se genera en la cavidad resonadora del sistema de corte por láser. Si bien el consumo del gas resonador es bajo, su pureza y la correcta composición son determinantes. Los gases resonadores especiales protegen los dispositivos desde el cilindro hasta la cavidad del resonador y optimizan el rendimiento de corte. Para cortar y soldar, el rayo láser se guía desde el resonador hasta el cabezal de corte a través del sistema de trayectoria del rayo. Se debe garantizar que el sistema esté libre de disolventes, partículas y vapores. Especialmente para sistemas de alto rendimiento (> 4 kW), se recomienda nitrógeno procedente de una fuente líquida. En el corte por láser, el oxígeno o el nitrógeno pueden servir como gas de corte. El oxígeno se utiliza para acero sin alear y de baja aleación, aunque el proceso es similar al oxicorte. También en este caso la pureza del oxígeno juega un papel importante. El nitrógeno se utiliza en aleaciones de acero inoxidable, aluminio y níquel para lograr un borde limpio y mantener las propiedades críticas del material base.

El agua se utiliza como refrigerante en muchos procesos industriales que aportan altas temperaturas al proceso. Lo mismo se aplica a la inyección de agua en el corte por plasma. Se inyecta agua a través del inyector en el arco de plasma del cortador de plasma. El arco de plasma normalmente se crea cuando se utiliza nitrógeno como gas de plasma, como es el caso de la mayoría de cortadoras de plasma. Tan pronto como se inyecta agua en el arco de plasma, se produce una gran constricción. En este proceso especial, la temperatura aumenta significativamente hasta 30.000°C y más. Si se comparan las ventajas del proceso mencionadas anteriormente con el plasma convencional, se puede ver que tanto la calidad del corte como la rectangularidad del corte mejoran significativamente y los materiales están perfectamente preparados para la soldadura. Además de la mejora en la calidad del corte durante el corte por plasma, también se puede observar un aumento en la velocidad de corte, un menor riesgo de doble curvatura y una reducción en la erosión de la boquilla.

El gas de remolino se utiliza a menudo en la industria del corte por plasma para lograr una mejor contención de la columna de plasma y un arco de estrechamiento más estable. A medida que aumenta el número de vórtices de gas de entrada, la fuerza centrífuga mueve el punto de presión máxima hacia el borde del pleno y el punto de presión mínima mucho más cerca del eje. La diferencia entre la presión máxima y mínima aumenta con el número de remolinos. La gran diferencia de presión en la dirección radial estrecha el arco y conduce a una alta densidad de corriente y calentamiento por ohmios cerca del eje.

Esto conduce a una temperatura mucho más alta cerca del cátodo. Cabe señalar que el gas de torsión acelera la erosión del cátodo por dos razones: aumentar la presión en el pleno y cambiar el patrón de flujo cerca del cátodo. También se debe tener en cuenta que el gas con un número de remolino alto aumenta el componente de velocidad de remolino en el punto de corte de acuerdo con la conservación del momento angular. Se supone que esto provoca diferentes ángulos en los bordes izquierdo y derecho de la entalladura.

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