Plasma

Proceso del corte

El método de corte por plasma es el más usado de los tres métodos presentados aquí. Se utiliza un chorro de plasma de alta energía para la fusión del material a cortar. Dentro de la geometría de la antorcha, un gas previamente neutral se convierte en plasma por ionización eléctrica, que emerge con alta energía cinética como un arco eléctrico entre el electrodo y la pieza de trabajo a través de un orificio de boquilla, principalmente refrigerado por agua, en el extremo frontal de la antorcha. Por transformación física del plasma, el plasma alcanza temperaturas de más de 30,000 ° C.

Como gas de plasma se usan principalmente nitrógeno, mezclas de nitrógeno-hidrógeno, mezclas de argón-hidrógeno pero también muy a menudo aire comprimido. Todos los materiales eléctricamente conductores son adecuados para cortar con procesos de plasma; con una variación especial de este proceso, también se pueden separar los materiales aislantes no conductores como los plásticos.

El haz de plasma funde el material e impulsa la porción no evaporada de la masa fundida de la unión, que se forma por el movimiento hacia delante de la antorcha sobre la pieza de trabajo. El proceso es por su gran cantidad de parámetros (corriente de corte, orificio de la boquilla, velocidad de corte, composición del gas, distancia de la antorcha a la pieza de trabajo, etc.) ajustables individualmente. Sin embargo, el método también requiere de operadores experimentados debido a su alta complejidad.

El corte con plasma a menudo se usa manualmente de forma simple, y puede ser debido a sus variables de accionamiento eléctrico excelentemente controladas y parametrizadas de modo que el uso automatizado en equipos de corte CNC, particularmente en el rango de corriente de corte por encima de los 100A.

El corte con plasma manual se utiliza ampliamente en la separación de chatarra, el desmantelamiento de plantas químicas y en la artesanía, así como en la producción de lotes pequeños y la construcción naval. Manual y automatizado, el proceso se aplica al ranurado de capas funcionales desgastadas como preparación para la regeneración. La variante automatizada se puede encontrar en general allí donde se corta cualquier tipo de materiales metálicos como productos semielaborados, astilleros, construcción de contenedores, fabricaciones de acero en general e ingeniería mecánica pesada.

 

LASER

Proceso de corte

El rayo láser se utiliza para separar casi todos los materiales, por ejemplo, aceros, metales no ferrosos, plásticos, cerámica, madera. Sin embargo, el límite de espesor es de un máximo de 50 mm para aceros de alta aleación y de 25 mm para aceros no aleados y de baja aleación, así como metales no ferrosos. Los láseres CO2, los de fibra y diodo se utilizan para la generación de haz. En aplicaciones industriales, se usan tres variantes de proceso diferentes dependiendo del material a cortar.

El proceso de corte con rayo láser utiliza, como en el proceso de oxi-corte, un haz de oxígeno para la transformación de materiales bajos en escoria altamente viscosa. La combustión del material y el soplo de la escoria del corte se llevan a cabo de manera análoga al proceso de corte por flama, solo se logra que la temperatura de precalentamiento sea por medio de energía láser.

El rayo láser funde, en analogía con el proceso de corte por plasma, el material (aceros de alta aleación y metales no ferrosos) en todo su espesor, sin embargo, utiliza para este fin, en contraste con el arco de plasma, el rayo láser energía. El material licuado es por presión de gas (nitrógeno inerte, raramente también gas inerte) expulsado de la ranura. Es beneficioso para cortes en aceros de alta aleación la formación de bordes de corte liso por el gas de corte inerte..

En plásticos y materiales orgánicos, se utiliza la variante del corte por sublimación del rayo láser. La alta densidad de energía del rayo láser evapora (sublima) el material. La presión de vapor resultante impulsa el material vaporizado, a menudo con el soporte de un gas de corte inerte (nitrógeno), desde la ranura.

El proceso de corte con rayo láser y sus variantes se utilizan en procesos de fabricación altamente automatizados, en todas las áreas con altos requisitos en términos de calidad y precisión de corte. El esfuerzo vale a pesar de los muy altos costos de capital y energía, debido a los costos muy moderados por el uso de piezas en comparación con el plasma, y la repetición casi totalmente atribuible.

 

oxi-corte

Proceso de corte

Este tipo de corte térmico se utiliza para materiales de un mayor grosor, a partir de 15 mm. En un área de 35 mm de grosor, no hay otra tecnología que no sea oxicorte que pueda usarse.

Cuando se corta con oxicorte, se utiliza una llama como fuente de calor. El acetileno, propano, gas natural o mezclas de los mismos se pueden usar como gas combustible en este proceso de corte. Para comenzar el proceso, el material a cortar se calienta a la temperatura de ignición por medio de una llama de calentamiento o precalentamiento y al mismo tiempo se limpia la superficie de cualquier impureza como óxido, incrustaciones, etc. Cuando se alcanza la temperatura de ignición, el chorro de oxígeno y combustible se enciende y una reacción exotérmica quema el material a lo largo del chorro de gas en la profundidad de la pieza de trabajo y en la dirección de avance de la correcta.

En este proceso, el material se quema y crea una mezcla muy fluida de bajo punto de fusión, que se expulsa en el fondo del corte por la presión del chorro de corte. El factor decisivo para este método es que la temperatura de ignición del material y la temperatura de fusión de su escoria son menores que la temperatura de fusión del material per se. Además, es esencial para el proceso que la escoria tenga una baja viscosidad (fluida) y que la conductividad térmica del material a cortar sea lo más baja posible. Por ejemplo, las aleaciones de aluminio y cobre no son adecuadas para el proceso de corte con oxicorte, mientras que el acero suave, el acero de baja aleación, el acero fundido y el titanio tienen una muy buena idoneidad para este proceso de separación.

La velocidad de corte alcanzable depende del material, el espesor a cortar y el tipo de gas combustible. En el ajuste óptimo, las chispas emergen verticalmente en la parte inferior de la pieza de trabajo.

El corte manual es ampliamente utilizado en la separación de chatarra, el desmantelamiento de plantas industriales, en artesanías y en la construcción naval. La versión automatizada se puede encontrar en general donde los materiales ferrosos se cortan como productos semi- terminados, como en astilleros, construcción de acero en general e ingeniería mecánica pesada.