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Para cortar metales use varias formas diferentes que difieren entre sí en eficiencia y costo. Algunos métodos se utilizan solo para resolver problemas industriales, otros se pueden utilizar en la vida cotidiana. Estos últimos incluyen el corte por plasma. La eficiencia de corte de este método está limitada solo por la correcta elección de la instalación y la experiencia del maestro. ¿Qué es el corte por plasma de metal? ¿Cuál es la base del principio de trabajo? ¿En qué áreas se utiliza este método de corte de metales?

Fundamentos de corte de plasma

Para entender los conceptos básicos de corte de metal con el método de plasma, primero debe entender qué es un plasma. Comprender cómo se construye el plasmatrón y cómo funciona con este dispositivo determinará la calidad final del corte.

El tratamiento térmico con plasma de los metales depende de ciertos parámetros de la corriente de trabajo de líquido o gas, que se dirigen bajo presión a la superficie del área tratada. Para lograr el efecto deseado, el chorro debe llevarse a los siguientes indicadores:

  1. Temperatura: para la aparición del plasma, el aire debe calentarse casi instantáneamente a 5–30 mil grados. El aumento de la temperatura se logra creando un arco eléctrico. Al alcanzar la temperatura requerida, el flujo de aire se ioniza y cambia sus propiedades, obteniendo conductividad eléctrica. La tecnología del tratamiento con plasma de metal implica el uso de deshumidificadores que eliminan la humedad, así como sistemas de inyección de aire.
  2. Velocidad: el chorro se dirige a la superficie del material a alta presión. Podemos decir que el corte de metal por plasma se basa en el calentamiento del material a la temperatura de fusión y su soplado instantáneo. La velocidad de trabajo del chorro es de aproximadamente 2−5 km / s.
  3. La presencia de un circuito eléctrico. Todo sobre el corte de plasma metal puede aprenderse solo en la práctica. Pero ciertas características deben considerarse antes de comprar la instalación. Por lo tanto, hay antorchas de plasma de efectos directos e indirectos. Y si para el primero es imperativo que el material que se está procesando esté conectado a la red eléctrica común (que actúa como un electrodo) y transmita electricidad, entonces para el segundo no existe tal necesidad. El plasma para cortar metal en este caso se obtiene con la ayuda de un electrodo que está incrustado dentro del soporte. Esta opción se usa para metales y otros materiales que no conducen electricidad.

Otro punto importante que debe tenerse en cuenta es que prácticamente no se realiza el corte con plasma de material grueso, ya que es ineficaz y conduce a altos costos financieros.

Principio de funcionamiento

El principio principal del corte por plasma de metal se puede describir a continuación:

  1. El compresor suministra aire a presión a la antorcha de la antorcha de plasma.
  2. El flujo de aire se calienta instantáneamente por la acción de la corriente eléctrica sobre él. Teniendo en cuenta el calentamiento, la masa de aire comienza a pasar la electricidad a través de sí misma, como resultado de lo cual se forma el plasma. En ciertos modelos de la antorcha de plasma, se utilizan gases inertes en lugar del flujo de aire.
  3. El corte de metal por plasma, si se considera con más detalle, se lleva a cabo mediante un método de calentamiento rápido altamente específico de la superficie a la temperatura requerida con un soplado adicional del material fundido.
  4. Durante el trabajo, inevitablemente aparecen algunos desechos, que incluyen el corte o los restos de material laminar después del tallado de las partes requeridas, así como los restos de metal fundido y escamas.

Dado que el proceso está asociado con el calentamiento instantáneo del material procesado a un estado líquido, su grosor al cortar debe ser:

  • cobre - 8 cm;
  • aluminio - hasta 12 cm;
  • hierro fundido - hasta 9 cm;
  • Aleado y acero al carbono - hasta 5 cm.

Existen dos métodos principales de procesamiento de materiales, de los cuales dependerán las características del corte por plasma. A saber:

  1. Chorro de plasma: en este caso, el arco aparece directamente en la antorcha de plasma. El método de procesamiento de chorro de plasma es universal, ya que ofrece la posibilidad de procesar materiales no metálicos. La única desventaja es la necesidad de reemplazar regularmente los electrodos.
  2. Arco de plasma: esta opción es adecuada para cualquier tipo de metal que pueda conducir corriente eléctrica a través de sí mismo. Como regla general, el corte por arco de plasma se utiliza para equipos industriales. El significado de este método se reduce al hecho de que el plasma aparece debido al arco que se produce directamente entre la antorcha de plasma y la superficie del material procesado.

El corte por plasma funciona según el principio de un arco convencional, pero sin el uso de electrodos convencionales. La efectividad de este método de procesamiento depende directamente del grosor del material que se procesa.

Precisión y velocidad de corte.

Al igual que con cualquier otro método de tratamiento térmico, durante el corte con plasma se produce un poco de fusión del metal, lo que afecta la calidad del corte. Hay otras características que son características de este método. A saber:

  1. Bordes de fusión: independientemente de los modos de procesamiento del material que se utilicen y de la profesionalidad del maestro que realiza el trabajo, es imposible evitar un ligero derretimiento de la superficie durante el comienzo del trabajo.
  2. Taper: teniendo en cuenta el rendimiento de la instalación y la profesionalidad del master cónico puede variar entre 4 y 12 grados.
  3. Velocidad de trabajo: el corte habitual del metal con un plasmatrón se realiza de forma rápida y con un bajo consumo de energía. De acuerdo con GOST y las características técnicas de los equipos de mano, la velocidad de corte por plasma no es más de 6500 mm / min.
  4. Las características del corte: la velocidad y la calidad del mismo dependerán de las operaciones particulares que se requieran realizar. Por lo tanto, un corte divisor con baja calidad se hace más rápido, y la mayoría de las instalaciones manuales pueden cortar el metal a 65 mm. Para el procesamiento de figuras de piezas es posible con un espesor de material de hasta 45 mm.

La calidad del trabajo dependerá significativamente del nivel de profesionalidad del maestro. Solo un empleado con educación especializada puede hacer un corte preciso y limpio con una desviación mínima del tamaño requerido. Sin el entrenamiento necesario para hacer el recorte de figuras es poco probable que salga.

Procesamiento de aleaciones no ferrosas.

Durante el procesamiento de metales no ferrosos, se utilizan varios métodos de corte, teniendo en cuenta la densidad del material, su tipo y otros indicadores técnicos. Para cortar metales no ferrosos, debe cumplir con estas recomendaciones:

  1. Corte de aluminio : para materiales de hasta 7 cm de espesor, se puede utilizar aire comprimido. Su uso es impracticable en materiales de baja densidad. Se logra un corte de calidad de lámina de aluminio de hasta 2 cm durante la aplicación de nitrógeno puro y con un espesor de 7 a 10 cm utilizando hidrógeno con nitrógeno. El aluminio de corte por plasma con un espesor de más de 10 cm es una mezcla de hidrógeno y argón. Se recomienda la misma composición para aplicar acero de alta aleación de paredes gruesas y cobre.
  2. Corte de aceros inoxidables : para el trabajo no se recomienda el uso de aire comprimido, teniendo en cuenta que el espesor del material se puede usar nitrógeno puro o mezclas con argón. Cabe señalar que el acero inoxidable es bastante sensible a la acción de la corriente alterna, lo que puede provocar un cambio en su estructura y un cierre más rápido. Corte de acero inoxidable producido utilizando la instalación, que utiliza el principio de acción indirecta.

El alcance del uso del corte por plasma.

El uso de antorchas de plasma tan populares no es en vano. Durante una operación relativamente simple, así como un costo no muy alto del equipo manual (a diferencia de otros dispositivos para cortar), es posible lograr indicadores altos con respecto a la calidad del corte obtenido.

El uso del corte por plasma de metal se ha extendido a tales áreas de producción:

  1. La construcción de estructuras metálicas.
  2. Procesamiento de laminado de metal: utilizando plasma, puede cortar casi cualquier tipo de metal, incluido el negro, el refractario y el no ferroso.
  3. Diferentes áreas de la industria, construcción de aeronaves, construcción capital de edificios, ingeniería, etc. - en todas estas áreas no pueden prescindir del uso de cortadores de plasma.
  4. Procesamiento de detalles y forja artística. Con la ayuda de un cortador de plasma, se puede hacer una parte de casi cualquier complejidad.

El uso de máquinas de corte por plasma no reemplazó las instalaciones manuales. Así, el corte artístico por plasma permite fabricar piezas únicas que se corresponden exactamente con el plan del artista para usarlas como adornos decorativos para escaleras, barandas, cercas, cercas, etc.

Ventajas y desventajas

Casi ninguna producción industrial, que de alguna manera está relacionada con el metal laminado, no puede funcionar sin cortar metal. Corte de agujeros precisos, corte rizado decorativo, corte rápido en piezas de chapa de metal: todo esto se puede hacer bastante rápido con un soplete de plasma. Las ventajas de este método son las siguientes:

  1. Rentabilidad : los métodos de plasma en el fondo de los métodos estándar de procesamiento de materiales tienen grandes beneficios. Solo hay una limitación relacionada con el grosor del material. No es rentable desde el punto de vista económico y no es adecuado cortar acero con un grosor de más de 50 mm con un soplete de plasma.
  2. Movilidad de las unidades de mano de plasma.
  3. Alta velocidad de procesamiento y rendimiento. En contraste con el método de electrodo habitual, la velocidad de trabajo aumenta de 5 a 12 veces.
  4. Corte de todo tipo de metales (cobre, aluminio, acero, acero inoxidable, titanio, etc.).
  5. Seguridad
  6. Precisión : a partir de la carga térmica, las deformaciones son casi imperceptibles y no requerirán un procesamiento adicional más adelante. La precisión de corte por plasma es de 0.24−0.34 mm.

Todas estas ventajas del corte por plasma explican por qué este método es tan popular no solo para fines de producción, sino también para las necesidades del hogar.

Pero, hablando de los beneficios, es necesario tener en cuenta ciertos puntos negativos:

  1. Requisitos claros para el manejo de piezas. El maestro debe observar estrictamente el ángulo de inclinación del cortador en la región de 10 a 50 grados. El incumplimiento de esta regla acelera el desgaste de los componentes y también reduce la calidad del corte.
  2. Limitaciones que se asocian con el grosor del corte. Incluso con equipos potentes, la densidad más alta del material que se procesa no puede ser superior a 10 cm.
  3. Además, el equipo de trabajo es muy complejo, lo que hace que sea absolutamente imposible utilizar simultáneamente dos cortadores conectados a una unidad.

Comparación de láser y corte por plasma.

La diferencia entre el corte por plasma y el corte por láser de metal radica en la acción en la superficie del material. El equipo láser proporciona una mayor velocidad de procesamiento y rendimiento, y después de realizar el trabajo, se observa un porcentaje menor de reflujo. La desventaja de los dispositivos láser es su alto precio, así como el hecho de que el grosor del material que se procesa no debe ser superior a 2 cm.

Una antorcha de plasma, a diferencia de un láser, es mucho más barata y también tiene una funcionalidad y un alcance de aplicación más amplios.

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Categoría:

Metalurgia