Corte Por Plasma: La Guía Definitiva

El corte por plasma es un proceso popular de fabricación de metales.

En esta guía, aprenderá todo sobre el proceso de corte por plasma, desde los beneficios, las configuraciones y el material hasta los principios de funcionamiento, entre otros aspectos vitales.

¿Qué Es El Corte Por Plasma?

El corte por plasma funde materiales a través de un chorro que contiene gas ionizado a altas temperaturas. El chorro está a temperaturas no inferiores a 20.000°C y funciona para fundir y expulsar material de la parte fundida.

Historia Del Corte Por Plasma

El corte por plasma se diseñó a partir de la soldadura por plasma durante la década de 1960 y se ha vuelto muy productivo. El corte por plasma se convirtió en un método productivo para cortar láminas o placas de metal en la década de 1980. Este método se hizo popular porque tenía varias ventajas sobre los métodos tradicionales de corte de metal y oxicorte.

Algunas de las ventajas presentadas incluyen cortes precisos y bordes de corte más limpios. El equipo inicial de corte por plasma era grande y algunos eran muy caros, por lo que el corte por plasma se usaba principalmente para grandes producciones. Para la década de 1980 y principios de la de 1990, la tecnología de corte por plasma tenía tecnología numérica por computadora.

Plasma Cutting History
Plasma Arc Cutting Safety Considerations

Consideraciones De Seguridad En El Corte Por Arco De Plasma

Riesgos de incendio; Sería útil si usara anteojos de seguridad aprobados con un protector lateral y un casco para la seguridad de los ojos. Proteja el cuerpo usando ropa y guantes secos y en buen estado.

Bien fundamentado; Ayudaría si arreglaras las conexiones de los cables correctamente. Además, la sustitución de los cables rotos debería garantizar que no haya puntos desnudos para evitar descargas.

Luces tenues; Proteja los ojos de las luces ultravioleta e infrarrojas brillantes usando un protector facial o anteojos con los lentes adecuados.

Aire limpio; Evite respirar los humos y gases producidos durante el corte por plasma trabajando en áreas ventiladas o usando un respirador con suministro de aire.

Cortadora De Plasma Con Inversor

Utilice el cortador de plasma Inverter para rectificar el suministro de red, que es un transformador de frecuencia de red pesado, a CC. Puede alimentar a un inversor de transistores de mayor frecuencia, lo que permite que el transformador más pequeño reduzca el peso y el tamaño.

Los transistores iniciales eran MOSFET , pero otros como los IGBT realizan la misma función. Los MOSFET paralelos pueden fallar debido a que un transistor se activa prematuramente, una razón para usar IGBT. Las cortadoras de plasma inverter son ligeras y muy potentes, por ejemplo, las que no tienen corrección del factor de potencia.

Sin embargo, no puede usar algunos con generadores.

Inverter Plasma Cutter
Technological Advancements In Plasma Cutting

Avances Tecnológicos En El Corte Por Plasma

avance de las antorchas de plasma; Con los avances tecnológicos, los expertos han ideado sopletes con una boquilla más pequeña con arcos más delgados.

CNC con sopletes; Estos sopletes de plasma, diseñados en la misma máquina de corte con un sistema de control CNC, producen acabados estéticos.

MOSFET e IGBT; Los transistores iniciales eran transistores MOSFETS, pero ahora son comunes otros como los IGBT. Los MOSFET paralelos fallan debido a que un transistor se activa prematuramente, razón por la cual se inventaron los IGBT.

plasma de definición X; Es el avance más reciente en la tecnología de corte por plasma. Puede producir cortes de calidad en diversos materiales.

Corte Por Plasma Vs. Corte Por Láser

corte por plasma; El corte por plasma es el proceso de fusión de materiales mediante el uso de un chorro que contiene gas ionizado a altas temperaturas. El chorro está a temperaturas no inferiores a 20.000°C, derritiendo y expulsando el material del corte. Puede utilizar este método con todo tipo de metal que tenga un espesor medio.

Corte por láser; El corte por láser implica el uso de un rayo láser de alta potencia dirigido a través de una óptica y un CNC para cortar el material según sea necesario. El rayo láser calienta, derrite, vaporiza o expulsa la parte fundida del material. Este método puede cortar varios materiales, incluidos metales y no metales.

Plasma Cutting Vs. Laser Cutting

Proceso De Corte Por Plasma

Plasma Cutting Process
Plasma Cutting Process

Iniciación del Arco Piloto

Al principio, el comando de inicio activa la fuente de alimentación, que genera un voltaje de hasta 400 VCC. Hace que el gas de plasma comprimido fluya hacia el conjunto del soplete. Por lo general, consta de una boquilla de plasma y un electrodo.

Encender la fuente de energía también crea un voltaje negativo en el electrodo para iniciar un cátodo para el arco piloto. Se crea un voltaje positivo en la boquilla para que sirva como ánodo para el arco piloto.

Un circuito de arco de circuito completo genera un potencial de alta frecuencia y alto voltaje, produciendo una chispa de alta frecuencia. La chispa es responsable de hacer que el gas de plasma se ionice y se vuelva eléctricamente conductor. Aquí, la corriente eléctricamente conductora y de baja resistencia produce la ruta de corriente. Es a través de este camino que la energía se descarga y fluye.

Generación de arco principal

El arco piloto creado en el paso anterior sale con el gas de plasma a través de la abertura de la boquilla. Por lo general, estos dos flujos combinados hacia el material eléctricamente conductor y conectado a tierra.

El material ioniza el área circundante parcialmente a lo largo de la trayectoria de la corriente de baja resistencia. Aquí, el arco principal finalmente entra en contacto con el material y se transfiere a la pieza de trabajo.

Ocurre cuando el flujo de gas hace que el arco piloto se mueva. El arco piloto que sobresale produce el arco principal. Normalmente, este arco es responsable de la operación de corte literal. Además, representa el material como parte del circuito de arco primario creado.

calentamiento y fusión

La boquilla de corte por plasma ayuda a constreñir el gas ionizado junto con el arco principal. Por lo general, sucede cuando los dos se mueven a través de la abertura de la boquilla. Esta constricción aumenta la energía y la densidad del plasma.

Estos cortadores producen un plasma caliente hasta temperaturas de 20.000°C que se desplaza al material a una velocidad muy alta. Una combinación de energía cinética y térmica es vital en la operación de corte.

El corte por plasma funciona a través de un método de fusión y soplado en el que el metal se calienta, se funde y se vaporiza, dejando un corte. A medida que el gas ionizado golpea la superficie del material, la energía térmica se absorbe y genera calor que funde el metal.

Eyección de materiales

Debe quitar la parte derretida o debilitada de la pieza de trabajo. Puede eliminarlo soplando con aire comprimido y la energía cinética. La longitud o el tamaño del corte está determinado por la boquilla y la corriente

Que nuevamente está predeterminado por el operador y configurado a través de la interfaz CNC. Un flujo de plasma demasiado alto o bajo puede provocar cortes con menos precisión y fallas en la aplicación. Por lo tanto, es vital monitorear el proceso.

Movimiento de arco

Inicia el calentamiento, la fusión y, finalmente, el soplado del material sobre la pieza de trabajo. Después de lo cual, puede mover el arco de plasma. El movimiento se puede realizar de forma manual o automática a través de la superficie de trabajo para crear cortes exactos y precisos.

Si opta por la opción manual, mueva la antorcha de plasma por la línea que está cortando. Sin embargo, si opta por operaciones automatizadas, el cabezal de la antorcha de plasma se mueve por la superficie, creando los cortes necesarios.

Desventajas Del Corte Por Arco De Plasma

Limited To 50mm Plate
Limitado A Una Placa De 50mm

El corte por arco de plasma no es adecuado para cortar metales más gruesos y, si necesita cortar materiales más gruesos, puede considerar otros métodos. Es por su carácter fugaz, que los limita a un grosor de aproximadamente una pulgada.

Noise When Dealing With Thick Parts
Ruido Al Tratar Con Piezas Gruesas

Si no realiza este procedimiento de corte en agua, se produce un exceso de ruido que puede dañar los oídos. El ruido se reduce cuando se trabaja en el agua. Es por eso que los fabricantes prefieren trabajar en agua o usar otros métodos.

Fumes Produced
Humos Producidos

El corte con el método de corte por arco de plasma produce una gran cantidad de humos que no son seguros para los operadores y pueden ser dañinos. Evite respirar los humos y gases producidos durante el corte por plasma trabajando en áreas ventiladas o usando un respirador con suministro de aire.

Arc Glare
Resplandor Del Arco

El método de corte por arco de plasma también produce destellos brillantes, que pueden dañar el ojo si no se protege correctamente. Puede protegerse los ojos poniéndose las gafas de seguridad aprobadas con un protector lateral y un casco.

Configuraciones En El Corte Por Plasma Láser CNC

2-axis Plasma Cutting
Corte Por Plasma En 2 Dimensiones y 2 Ejes

Esta forma es la configuración de corte por plasma CNC comúnmente utilizada y es popular para producir piezas planas. Por lo general, el borde de corte está en un ángulo de 90 0 con respecto a la superficie de la pieza de trabajo. Esta configuración se aplica a las camas de corte por plasma CNC de alta potencia para el corte de perfiles en metales de 150 mm de espesor.

3+ axis Plasma Cutting
Corte Por Plasma En 3 Dimensiones / 3+ Ejes

Es lo mismo que el corte por plasma de 2 ejes pero tiene una función de rotación adicional. Con esta función, puede inclinar el cabezal de corte por plasma CNC, ya que se mueve en una trayectoria bidimensional. Esta configuración puede cortar en ángulos distintos de 90 grados. Por supuesto, son consistentes en todo el corte.

Tube And Section Plasma Cutting
Corte Por Plasma De Tubos Y Perfiles

Crean cortes en tubos, tuberías u otras estructuras con secciones largas. La cabeza de un cortador de plasma siempre está intacta. Al mismo tiempo, el material se mueve a lo largo del cortador. Por supuesto, el sistema gira a lo largo del eje. La mejor parte: esta técnica crea cortes en las secciones gruesas.

Ventajas Del Corte Por Arco De Plasma

Precision
Precisión

El corte por arco de plasma puede producir formas y curvas extrañas utilizando un haz preciso. Puede lograr esto guiando manualmente las antorchas de plasma en el material como una línea manualmente con un lápiz.

High Speed & Efficiency
Alta Velocidad & Eficiencia

El corte por arco de plasma crea cortes en los materiales a alta velocidad y eficiencia, ya que los cortes rápidos evitan la abrasión de los materiales. El plasma es más rápido y eficiente que otros métodos de corte con daños menores.

Versatility
Versatilidad

Puede cortar todos los metales conductores de calor mediante la técnica de corte por arco de plasma. Por lo tanto, es adecuado para casi todos los procesos de corte y varias industrias lo prefieren a otros métodos de corte.

Low Maintenance
Bajo Mantenimiento

El equipo utilizado en el corte por plasma es fácil de limpiar y las antorchas no requieren reemplazos frecuentes. La limpieza también se simplifica y la máquina no necesita reparaciones frecuentes si se mantiene adecuadamente.

Safety
Seguridad

Dado que el corte por plasma utiliza gases inertes, es mucho más seguro para los operadores en comparación con otros métodos de corte que dependen del oxígeno. Esto se debe a que el oxicombustible presenta un riesgo de explosión o autoinflamación cuando se almacena.

Cost- effective
Rentable

Varios factores influyen en el costo de las técnicas de corte por plasma, incluidos los bajos costos de mantenimiento y configuración. Otros factores incluyen el bajo costo operativo y el hecho de que no requiere mucha capacitación para los operadores.

Reduced Noise Levels
Niveles De Ruido Reducidos

La máquina se puede usar en agua al cortar materiales, lo que da como resultado una HAZ más pequeña. También asegura que la máquina produzca menos ruido en comparación con otros métodos de corte con mucho ruido.

Can Handle Thicker Materials
Puede Manejar Materiales Más Gruesos

El corte por plasma funciona mucho más rápido y puede manejar materiales de aproximadamente 50 mm de espesor.

El proceso produce cortes de excelente calidad con mucha facilidad y sin daños o con daños menores.

La gente también pregunta:

¿Cuándo Se Debe Utilizar El Corte Por Plasma?

El corte por plasma es adecuado para todos los procesos de fabricación con todos los metales conductores de calor. Por lo tanto, es adecuado para casi todos los procesos de corte y se puede utilizar donde la precisión y la exactitud son esenciales.

¿Es Mejor El Corte Por Plasma Que El Corte Por Láser?

Tanto los métodos de corte por plasma como los de corte por láser tienen ventajas y limitaciones. Sin embargo, la elección dependerá del material que quieras cortar. Ayudaría si considerara el grosor del material, la calidad necesaria y la precisión de la aplicación. Por ejemplo, el corte por plasma solo puede manejar metales, mientras que el corte por láser puede hacer incluso no metales.

¿Qué Gas Debe Usar Con El Cortador De Plasma?

Un cortador de plasma puede usar cuatro gases: nitrógeno, oxígeno, argón-hidrógeno y aire comprimido. Cada gas viene con beneficios y limitaciones; por lo tanto, la elección dependerá de las necesidades de un procedimiento.

¿Se Puede Utilizar la Cortadora de Plasma en Todos los Materiales?

Los cortadores de plasma son adecuados para cortar acero al carbono, acero inoxidable, aluminio y latón. El cortador no puede manejar ningún otro material aparte de los metales.

¿Cuál Es La Temperatura De La Cortadora Láser?

El chorro está a temperaturas no inferiores a 20.000°C y funciona para fundir y expulsar material de la parte fundida.

¿Cuáles Son Las Aplicaciones Del Corte Por Plasma?

Utilizamos el corte por plasma en una variedad de aplicaciones industriales, tales como:

  • Industria automotriz
  • industrias de fabricación
  • Industria de construccion
  • Aeroespacial y defensa
  • Equipo eléctrico
  • Dispositivos médicos

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