Corte por plasma: Cómo dar a los metales la forma perfecta

Es imposible subestimar la importancia de los metales en los procesos de fabricación en general. Estos materiales son confiables y efectivos, proporcionando una resistencia óptima y versatilidad en todos los aspectos.

Sin embargo, aunque los metales son conocidos por su resistencia, la capacidad de dar forma a un metal es importante si se busca obtener lo mejor de él. Y aquí es donde entra en juego el corte con plasma como operación. El proceso de fabricación ofrece varios beneficios, incluyendo y especialmente su capacidad para ayudar a dar forma a los metales en la configuración perfecta.

Una visión general del fenómeno del corte con plasma

proceso de corte con plasma

Para que los metales sean funcionales, necesitan ser conformados apropiadamente. Y, a lo largo de los años, se han adoptado varias técnicas para lograr esta precisión en la conformación.

En su esencia, el corte con plasma se puede utilizar para lograr esto. También conocido como corte por arco de plasma o corte por fusión de plasma, el proceso aplica un cortador especializado a un material, con un enfoque en generar suficiente calor para alterar su forma al nivel deseado.

El objetivo de este paso es garantizar que el corte sea lo más preciso y limpio posible.

Una de las principales razones por las que este proceso es tan conocido es su versatilidad. Independientemente de la naturaleza o el grosor del material, existe una posibilidad significativa de que se pueda dar forma utilizando el corte con plasma. Dicho esto, es importante tener en cuenta que el proceso se aplica principalmente a metales conductores.

También es necesario prestar atención a los diferentes componentes que componen este proceso; que van desde una antorcha hasta un suministro de energía adecuado e incluso gas.

¿Qué gas se utiliza en el corte con plasma? Bueno, tienes diferentes opciones, las cuales veremos más adelante.

Puedes encontrar diferentes tipos de antorchas de plasma, todo dependiendo del grosor del metal que estés tratando de cortar. Asimismo, puedes encontrar el corte con plasma en diferentes aplicaciones industriales, incluyendo y especialmente la máquina de corte con plasma CNC o la máquina de corte con plasma Hypertherm, que puede cortar materiales a partir de archivos digitales en láminas de metal más grandes. Todo estos procesos aseguran que puedas obtener cortes de perfil precisos en todos los aspectos.

A lo largo de los años, este proceso se ha aplicado a diferentes industrias, todas las cuales lo utilizan para conformar los metales que se aplican. Examinaremos algunas de estas funcionalidades prominentes en una sección a continuación

Corte con plasma: ¿Qué implica?

Para empezar, examinemos el elefante en la habitación: ¿cómo funciona exactamente el proceso?

Componentes de un proceso de corte con plasma

Suministro de energía:

Una de las cosas más importantes a considerar será el suministro de energía. Y, no solo necesitas un suministro regular, debe ser confiable y constante para generar la energía necesaria para ejecutar todo el proceso.
Recuerda que es importante mantener un arco que se genere. Por lo tanto, este componente es especialmente crítico.

Antorcha de plasma:

Este es otro componente crítico de todo el proceso. Maneja el chorro de plasma, entregándolo eficientemente al material. Hoy en día, tienes la opción de obtener una antorcha manual o elegir la versión mecanizada en su lugar.

Con el objetivo de dirigir el chorro, la antorcha debe ser lo más estable posible durante todo el proceso para ofrecer el corte más preciso.

Suministro de gas:

Otra pieza crucial del rompecabezas es el suministro de gas. Puedes elegir entre suministrar un gas o varias opciones, dependiendo de cuál prefieras. Sin embargo, el suministro de gas es lo que proporciona la cantidad requerida a la antorcha a la presión y tasa de flujo ideal.

Controlador CNC:

Si eliges un sistema de corte dirigido por computadora, entonces un elemento con el que necesitas estar familiarizado es el controlador de Control Numérico Computarizado (CNC). Su función es recibir instrucciones de la computadora o software que ejecuta el corte por plasma y controlar el movimiento de la antorcha en base a estas directrices.

Con un controlador CNC, puedes alcanzar mayores niveles de eficiencia y precisión en tu corte.

Consumibles:

Los consumibles en este proceso pueden incluir diferentes componentes que necesitan ser reemplazados regularmente debido al desgaste ocasional.

Desde la boquilla hasta el protector y el electrodo, estos consumibles garantizan una formación fiable de arco de plasma, al tiempo que optimizan el flujo de gas y protegen todo el sistema de factores externos. Por lo tanto, debes asegurarte de que se mantengan adecuadamente.

Sistema de refrigeración:

Un detalle que tiende a pasar desapercibido con el corte por plasma es que es muy intensivo en calor. Estarás generando cantidades masivas de energía calorífica, y tu capacidad para gestionar esto será importante para el éxito del corte.

Con tanta energía calorífica generándose, corres el riesgo real de que varios componentes se sobrecalienten. Y, si esto sucede, tu corte podría estar en peligro. Por lo tanto, es importante tener un sistema de refrigeración apropiado para evitar sobrecalentamientos y posibles accidentes.

Las opciones posibles para esto incluyen refrigeración por aire o líquida, dependiendo del equipo que estés utilizando.

Sistema de ventilación:

Si bien es quizás el subproducto principal de este proceso, el calor no es lo único con lo que tendrás que lidiar en el corte con plasma. Cantidades excesivas de calor llevarán al desarrollo de humo y otras sustancias potencialmente dañinas.

Eliminar estos subproductos de la zona de corte será crucial, y un sistema de ventilación ayudará en esto, creando un entorno de trabajo limpio y seguro para ti.

En KDM Fabrication, usamos cada uno de estos componentes para que trabajen juntos y creen el proceso de corte por plasma perfecto: seguro, controlable y preciso.

Los principios del corte con plasma

corte con plasma mecanizado

Cualquier proceso que se enfoque en la conformación necesitará ser tan preciso como sea posible para lograr el resultado deseado. Afortunadamente, cualquiera que esté interesado en emprender esto puede seguir los principios establecidos que guiarán su acción.

Formación de plasma:

Uno de los principios principales a tener en cuenta al considerar el corte con plasma es la formación del plasma mismo. Esto se hace debido a la interacción entre la antorcha y su electrodo constituyente.

Con un suministro de energía constante, todo el proceso recibe suficiente energía para ionizar el gas de corte de plasma y crear un chorro de plasma más resistente.

Como se mencionó anteriormente, puedes elegir entre diferentes gases, o tal vez incluso incorporar una combinación de gases en su lugar.

Energía térmica:

No es raro ver chorros de plasma alcanzando hasta 30,000 grados Celsius (54,000 grados Fahrenheit) en temperatura. Con tanto calor, el metal se funde, creando un corte definido y más estrecho a través del material.

Constricción y enfoque:

Cada chorro de plasma se dirige a través de una boquilla estrecha, lo que le permite estar más enfocado con una velocidad aumentada. Esencialmente, el plasma es capaz de enfocarse mejor en una pequeña área de superficie, lo que da como resultado una fuente de calor concentrada.

Fusión y vaporización del material:

Al entrar en contacto con el material, el chorro de plasma calienta rápida y superficialmente su superficie, haciéndola fundir. El calor también provoca una vaporización del material fundido; un proceso que formará un vapor de metal y gas que será finalmente expulsado.

Gases de protección:

Ya hemos hablado sobre el gas que se usa en el mismo proceso principal. Sin embargo, también es necesario considerar un producto gaseoso separado que ayuda a prevenir que la oxidación afecte a la antorcha y a la calidad del corte en sí.

Este gas de protección – usualmente argón o nitrógeno – fluirá alrededor del chorro de plasma, creando una capa protectora que evita cualquier reacción química no deseada con la atmósfera.

Flujo de gas y la velocidad del corte

Finalmente, también necesitas hacer ajustes para la velocidad de corte, que es la velocidad a la que la antorcha de plasma se mueve a través del material, así como la tasa de flujo del gas utilizado en el proceso.

Ambos factores deben ajustarse con precaución para garantizar un corte fiable y mantener su calidad.

Tipos de procesos de corte con plasma

cortadora de plasma

Si bien los procesos difieren, el corte térmico por plasma se presenta en tres formas principales. Cada una de ellas viene con su propia velocidad de corte, calidad y idoneidad de material, e incluyen:

Corte convencional:

Aquí, tienes el procedimiento de corte tradicional y más ampliamente utilizado. Esto se puede hacer manualmente o con una configuración mecanizada, y sigue los pasos convencionales, que examinaremos más adelante.

En esta estructura, un chorro se empuja a una velocidad óptima para soplar un material. Después de la creación de un arco (que se realiza mediante la combinación de un electrodo y una boquilla), hay un flujo de gas diferente que esencialmente protege tanto la antorcha como el corte para preservar su eficiencia.

Corte con plasma de alta definición:

Para este proceso, el arco está más enfocado, gracias a un flujo de gas aumentado y una boquilla aún más estrecha. Con esta configuración, puedes optimizar la precisión y la limpieza del corte. En aplicaciones que requieren una excelente calidad de borde y una precisión óptima, el proceso de corte con plasma de alta definición es perfecto.

Corte con plasma de inyección de agua:

Esta variante final es especializada, y generalmente se usa en aluminio y acero inoxidable.

Para este proceso, tienes una fina corriente de agua que se inyecta a través de la antorcha de plasma junto con el gas. Una vez finalizado el proceso, permites que algo de tiempo para que el aire penetre el material y lo enfríe. De esta manera, logras reducir el posible pandeo del material afectado.

En resumen, obtienes un corte suave y una superficie más limpia.

Al seleccionar un tipo de corte con plasma, en KDM Fabrication solemos enfocarnos más en el tipo de material, el grosor y la precisión de corte requerida.

Corte con plasma: Herramientas necesarias y configuración

Todos los que participan en este proceso tienden a usar su combinación de equipos preferida. Sin embargo, a continuación se muestran algunos de los materiales tradicionales que necesitarías:

  • Cortadora de plasma
  • Suministro de energía
  • Antorcha de plasma
  • Sistema de suministro de gas
  • Consumibles
  • Equipo de protección personal (EPP)
  • Soporte para la pieza de trabajo

El proceso completo de corte con plasma

Al entrar en el corte con plasma, debes tener en cuenta varios factores y usarlos para dar forma a tu operación. Cosas como la forma y el material requeridos influirán en tu consideración y tendrán efectos sobre la dirección del proceso en su conjunto.

En KDM Fabrication, sin embargo, seguimos estos pasos estándar, al mismo tiempo que hacemos adaptaciones para posibles procesos adicionales:

Preparación del material:

Antes que nada, querrás asegurarte de que el material a cortar esté listo para el proceso. Aquí, limpias la superficie para eliminar cualquier grasa o suciedad que pudiera interferir con la calidad de corte en general.

Con una preparación adecuada del material, te aseguras de que el corte sea preciso y limpio.

Configuración del suministro de energía:

Luego, te enfocas en configurar el suministro de energía, que proporcionará la energía necesaria para el corte por plasma. Conecta los cables del suministro de energía a la cortadora de plasma, y asegúrate de que la ubicación cuente con una puesta a tierra adecuada para la seguridad.

Para este paso, es importante que un ingeniero eléctrico examine tu instalación. Además,
El corte por plasma tiene varias aplicaciones en diferentes industrias. Las más comunes incluyen:

Fabricación de metales:

Como se explicó, la función principal de este proceso es ayudar a dar forma al metal. Con su compatibilidad con diferentes formas de metal, permite el corte preciso y eficiente de tubos, láminas y otros componentes estructurales.

HVAC y conductos de aire:

La industria de HVAC se trata de optimizar el flujo de aire en los edificios. Y, para que esto suceda, se requieren tuberías y conductos sólidos. Con este proceso, los fabricantes pueden fabricar los conductos adecuados, al mismo tiempo que optimizan la creación de accesorios y otros componentes de distribución de aire.

Arte y escultura en metal:

En el espacio artístico, el corte por plasma ayuda a escultores y artistas a acceder a una herramienta versátil que les permite hacer formas y diseños complejos. Con su velocidad y precisión, hace que sea más fácil crear obras de arte detalladas y piezas decorativas.

Mantenimiento industrial y reparación:

El corte por plasma también funciona en las industrias de mantenimiento y reparación industrial, ayudando en la eliminación de partes metálicas dañadas. También puede mejorar el proceso de reparación y modificación de máquinas y equipos en general.

Industria automotriz:

Los vehículos necesitan piezas de metal. Por lo tanto, no debería sorprender que el corte por plasma ayude en la fabricación de componentes como soportes, piezas de chasis y más. Además, también se puede utilizar el proceso para personalizar diferentes partes de vehículos y realizar reparaciones fáciles. Marcos, partes y más se pueden modificar según sea necesario, y no tienes que preocuparte mucho por la pérdida de eficiencia.

Construcción e arquitectura:

En el campo de la construcción, el corte por plasma se utiliza para dar forma a componentes de metal de estructuras de edificios. Desde vigas hasta escaleras e incluso algunas piezas decorativas, el proceso garantiza precisión en la fabricación de piezas de metal que se utilizan en la construcción y el diseño.

Reciclaje de chatarra de metal:

En la industria de la chatarra, no es raro encontrar placas de metal y materiales tan grandes que no se pueden desechar o reciclar directamente. Para cortarlos, se puede emplear el corte por plasma.

Con esto, el proceso facilita el reciclaje y procesamiento óptimos de metales para su reutilización.

Las dos caras de la moneda del corte por plasma

upclose plasma cutting

Como en todo proceso, hay méritos y desventajas que deben considerarse al examinar este procedimiento de corte. Al elegir un método de corte, es importante considerar los siguientes puntos:

Ventajas del corte por plasma:

  • Versatilidad: Los fabricantes aprecian este proceso por su flexibilidad general. Independientemente de la formación o naturaleza del metal, puedes estar seguro de que el corte por plasma funcionará con él. Del mismo modo, el proceso también corta materiales con diferentes calificaciones de espesor.
  • Rapidez y eficiencia: El corte por plasma permite una producción rápida. En aplicaciones donde necesitas esa eficiencia, puedes contar con este proceso para entregar siempre.
  • Precisión operativa: Otra área donde este proceso destaca, especialmente en comparación con muchos otros procesos de corte de materiales, es en la precisión. Obtienes cortes limpios y nítidos con muy poca conicidad.
  • Portabilidad: Muchas de las opciones de equipos de corte por plasma son versátiles y se pueden utilizar en diferentes ubicaciones. También son lo suficientemente portátiles para ser utilizadas en entornos donde la movilidad es clave.
  • Proceso sin contacto: Todo el proceso de corte por plasma es sin contacto. Entonces, la antorcha no toca el material que se está cortando, una característica que reduce significativamente el riesgo de distorsión del material.
  • Zona afectada por el calor mínima: Tu antorcha de plasma genera una zona afectada por el calor estrecha en comparación con otros métodos de corte. Esto también reduce significativamente el riesgo de deformación del material.

Potenciales inconvenientes del corte por plasma:

  • Inversión inicial: Como puedes esperar, el costo del corte por plasma puede ser sustancial. Además del precio de la máquina de corte por plasma, también debes adquirir consumibles, suministro de gas y considerar los costos de energía. Sin embargo, el costo palidece en comparación con los beneficios potenciales.
  • Reemplazo de material: Los consumibles utilizados en el proceso de corte por plasma también necesitarán ser reemplazados con regularidad. Por lo tanto, esta es una consideración adicional a tener en cuenta.
  • Ruido e humos: Una consideración importante para este proceso es el subproducto físico; en particular, el humo y el ruido significativo. Por lo tanto, es importante tener una ventilación adecuada y usar equipo de protección personal para garantizar tu seguridad..
  • Calidad del borde: Aunque puedes estar seguro de una buena calidad de corte, aún puede haber algo de bisel o aspereza en los bordes.

En resumen, creemos que las ventajas del corte por plasma superan con creces las desventajas. Y, cuando trabajas con profesionales del nivel de KDM Fabrication, siempre puedes estar seguro de un proceso de corte por plasma perfecto.

VII. Mantente seguro mientras realizas el corte por plasma

Como dijimos antes, el proceso de corte por plasma es bastante delicado. Y, para hacer las cosas correctamente, es importante tener en cuenta la seguridad. Así que ten en cuenta los siguientes puntos a medida que avances:

  • Equipo de protección personal (EPP): Debes tener EPP mientras manejas equipos de corte por plasma. Desde cascos de soldadura hasta guantes y ropa retardante de fuego, esto es fundamental.
  • Ventilación adecuada y extracción de humos: Asimismo, recuerda tener suficiente ventilación. Con la cantidad de humos producidos por el proceso, tener un canal para dirigirlo todo será importante para tu seguridad y la eficiencia del corte.
  • Medidas y precauciones de seguridad contra incendios: También recomendamos realizar este proceso en un lugar con protocolos de seguridad contra incendios adecuados. Ante el sobrecalentamiento o un corte de energía, la preparación adecuada será importante.
  • Directrices de seguridad eléctrica: Otra cosa importante a tener en cuenta es seguir las directrices de seguridad eléctrica adecuadas. Haz que un electricista certificado examine tu configuración y sigue las recomendaciones de mantenimiento de un entorno de trabajo seguro.

Mantenimiento y cuidado del equipo de corte por plasma

La eficiencia de tu proceso de corte por plasma solo será tan segura como la calidad de tu equipo. Con este fin, recuerda los siguientes consejos para mantener el equipo seguro y eficiente:

  • Inspección regular y limpieza de los componentes de la antorcha: Los componentes de la antorcha recogen una cantidad significativa de polvo y residuos como resultado del proceso de corte por plasma. Así que asegúrate de limpiarlos regularmente para mantenerlos.
  • Gestión de gas y consumibles: Además, sigue un cronograma confiable para reemplazar cualquier consumible que pueda dañarse, así como tu gas. Asegúrate de tener suficiente suministro antes de comenzar el proceso de corte por plasma.
  • Suministro de energía y mantenimiento del sistema: Recuerda mantener también tu suministro de energía en óptimas condiciones. Y, si estás utilizando un proceso de corte por plasma mecanizado, asegúrate de mantener adecuadamente tu sistema.
  • Resolución de problemas de problemas comunes: Finalmente, es posible que desees estar atento a algunos de los fallos o problemas comunes del sistema encontrados. En este sentido, no dudes en consultar a profesionales para pedir consejo.

Conclusión

El corte por plasma ha demostrado ser una de las formas más efectivas de lograr las especificaciones físicas deseadas de materiales metálicos conductivos. Sin embargo, es fundamental seguir el proceso adecuado si quieres tener éxito con él.

En KDM Fabrication, puedes estar seguro de que podremos ayudarte con esto. Y, si necesitas alguna recomendación, no dudes en comunicarte con nosotros.

Preguntas frecuentes

¿Se puede utilizar una cortadora de plasma para soldar?

¡Sí, de hecho! Las cortadoras de plasma son populares por su versatilidad operativa. Y, a pesar de realizar el proceso de plasma con ellas, también puedes usarlas para funciones adicionales como marcado, desbaste y soldadura.

En cuanto a cómo funciona una cortadora de plasma, deberás adaptarla perfectamente para la soldadura.

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