Guía completa del corte por plasma: ventajas, desventajas y más

El advenimiento de corte por plasma La década de 1960 trajo consigo una transformación revolucionaria en la forma de cortar placas metálicas. En la era precorte por plasma, los fabricantes dependían principalmente del corte metal con metal y el oxicorte. Estos métodos tradicionales presentaban importantes inconvenientes, ya que generaban grandes cantidades de chispas y residuos. Estos subproductos del proceso de corte no solo creaban un entorno de trabajo desordenado, sino que también representaban una grave amenaza para la seguridad del personal involucrado. Sin embargo, con la aparición del corte por plasma, la situación cambió drásticamente.

El corte por plasma, con su tecnología avanzada, minimiza notablemente la generación de chispas y virutas de metal. Esta reducción de subproductos peligrosos lo convierte en una opción mucho más segura en comparación con las técnicas anteriores. Además, el corte por plasma es reconocido por producir bordes más limpios y sin marcas de quemaduras en el material, lo que mejora la calidad general de las placas de metal cortadas.

Conceptos básicos del corte por plasma

El corte por plasma se ha convertido en un proceso importante en el campo de la metalurgia. Funciona mediante un chorro acelerado de plasma caliente para cortar materiales conductores de electricidad. Una amplia gama de materiales, como acero, acero inoxidable, aluminio, latón y cobre, se pueden cortar con un soplete de plasma, y también otros metales conductores se encuentran dentro de sus capacidades de corte. Esta técnica tiene amplias aplicaciones en talleres de fabricación, reparación y restauración de automóviles, construcción industrial, así como en operaciones de salvamento y desguace. Su combinación de alta velocidad, precisión y un coste relativamente bajo la ha popularizado, desde aplicaciones industriales de control numérico computarizado (CNC) a gran escala hasta pequeños talleres de aficionados.

El proceso de corte por plasma al descubierto

El mecanismo fundamental del corte por plasma es bastante complejo. En primer lugar, se genera un canal eléctrico de gas sobrecalentado e ionizado, conocido como plasma, desde la cortadora de plasma. Este plasma recorre la pieza que se va a cortar y, a continuación, se forma un circuito eléctrico completo que regresa a la cortadora de plasma mediante una pinza de tierra. Esto se logra mediante un gas comprimido (que puede ser oxígeno, aire, gases inertes u otros, según el material a cortar). El gas se impulsa a alta velocidad a través de una boquilla enfocada hacia la pieza.

Posteriormente, se crea un arco eléctrico dentro del gas, entre un electrodo cercano o integrado en la boquilla de gas y la pieza de trabajo. Este arco eléctrico ioniza una porción del gas, generando un canal de plasma conductor de electricidad. Cuando la electricidad del soplete de corte pasa a través de este plasma, genera suficiente calor para fundir la pieza de trabajo. Simultáneamente, el plasma de alta velocidad y el gas comprimido expulsan el metal fundido caliente, cortando eficazmente la pieza de trabajo.

Ventajas y aplicaciones del corte por plasma

Las ventajas del corte por plasma son numerosas. Ofrece altas velocidades de corte y una precisión excepcional, lo que permite cortes detallados y precisos. La reducción de chispas y virutas de metal en comparación con los métodos de corte tradicionales mejora la seguridad en el trabajo. Además, los bordes limpios que produce, sin marcas de quemaduras en el material, contribuyen a un acabado superior. En cuanto a sus aplicaciones, se utiliza ampliamente en diversas industrias.

Los talleres de fabricación confían en él para crear componentes metálicos personalizados. En la reparación y restauración de automóviles, facilita el corte y la conformación de piezas metálicas. Los proyectos de construcción industrial utilizan el corte por plasma para la construcción de estructuras y la instalación de accesorios metálicos. Las operaciones de salvamento y desguace también se benefician de su capacidad para cortar eficientemente grandes piezas de metal para su reciclaje o eliminación.

Las desventajas del corte por plasma

A pesar de las numerosas ventajas que ofrece el corte por plasma en comparación con otras técnicas de fabricación, no está exento de limitaciones.

Limitación de materialesEl corte por plasma se limita únicamente a materiales conductores. Esto significa que las sustancias no conductoras no pueden procesarse con este método, lo que podría requerir procesos de corte alternativos para ciertos proyectos.

Restricción de espesorNo es la opción más adecuada para metales con un espesor superior a 150 mm (aproximadamente 6 pulgadas). A medida que aumenta el espesor, la eficiencia y la calidad del corte pueden disminuir, por lo que otras herramientas de corte podrían ser más adecuadas para tareas tan exigentes.

Peligro para los ojosLos destellos brillantes que se producen durante el proceso de corte pueden ser perjudiciales para los ojos. Sin la protección ocular adecuada, los operadores corren el riesgo de sufrir lesiones oculares, por lo que es fundamental el uso de gafas de seguridad adecuadas.

Contaminación AcústicaEl funcionamiento de una cortadora de plasma suele ser ruidoso. Esto requiere el uso de protección auditiva para la seguridad y comodidad del operador, ya que la exposición prolongada a altos niveles de ruido puede causar pérdida de audición.

Emisión de humosEl corte por plasma suele generar humos. Por lo tanto, debe realizarse en un área bien ventilada para evitar la inhalación de sustancias nocivas por parte del operador y mantener un entorno de trabajo saludable.

Consideración de costosAl utilizar consumibles de corta vida útil, como boquillas y electrodos, el coste puede ser relativamente elevado. Esto requiere una gestión cuidadosa de los consumibles y un buen conocimiento de los gastos asociados para garantizar una operación rentable.

¿Cómo funciona un cortador de plasma?

El corte por plasma emplea calor para fundir metales en lugar de métodos mecánicos. El proceso funciona transmitiendo un arco eléctrico a través de un gas específico, lo que permite un corte preciso.

El corte por plasma implica el uso de calor (normalmente superior a 20,000 XNUMX °C) para fundir el metal en lugar de cortarlo mecánicamente. El cortador de arco de plasma envía un arco eléctrico a través de un gas de corte de plasma antes de pasarlo por una abertura estrecha llamada boquilla.
A medida que el gas pasa a través de la abertura restringida de la boquilla, gana velocidad y eleva la temperatura, formando plasma.
El gas se expulsa bajo una presión tan alta que funde el material de la pieza de trabajo y lo obliga a alejarse del corte.

En el complejo mundo del corte por plasma, la importancia del aire comprimido es innegable. Al canalizar el aire comprimido a través de un compresor, el cortador de plasma genera eficientemente el calor necesario para cortar metales con una precisión excepcional.
Es esta dependencia del aire comprimido, combinada con las capacidades de los compresores de aire modernos, lo que permite las numerosas ventajas del corte por plasma.
Sin embargo, como con cualquier herramienta, comprender sus fortalezas y limitaciones es esencial para obtener resultados óptimos.
Sin embargo, no todas las máquinas cortadoras funcionan de la misma manera.

El corte por lasma emplea calor para fundir metales en lugar de métodos mecánicos. El proceso funciona transmitiendo un arco eléctrico a través de un gas específico, lo que permite un corte preciso.

Tres tipos de procesos de corte por plasma

Contacto de alta frecuenciaEste método es rentable, pero no es compatible con equipos de plasma CNC. El corte por contacto de alta frecuencia implica una chispa de alta frecuencia y un alto voltaje que puede interferir con el control CNC y causar problemas. La chispa se forma cuando la antorcha de plasma entra en contacto con el metal, cerrando el circuito, iniciando la chispa y creando el plasma.

Arco piloto: Este proceso genera la chispa dentro del soplete mediante un circuito de baja corriente y alto voltaje. La chispa crea el arco piloto y el contacto con la pieza de trabajo crea el arco de corte.

Cabezal de antorcha de plasma con resorte: Al presionar la antorcha contra la pieza de trabajo se crea un cortocircuito que inicia el flujo de corriente. El operador libera la presión para establecer el arco piloto.

¿Qué puede cortar un cortador de plasma?

Dado que las cortadoras de plasma utilizan gas ionizado de alta velocidad para crear una llama, pueden cortar cualquier metal conductor de electricidad. Algunos ejemplos incluyen:

• El acero dulce
• Acero inoxidable
• Acero carbono
• Acero expandido
• Aluminio
• Cobre
• Latón
• Otros materiales ferrosos (que contienen hierro) y no ferrosos

Las cortadoras de plasma de alta resistencia pueden procesar placas de metal de tamaños que varían entre 1 milímetro y 1 pulgada. Cualquier cosa más grande requeriría una máquina de corte por plasma más potente.

¿Qué gases intervienen en el uso de la tecnología de corte por plasma?

El tipo de gas depende del método de corte, el material y el espesor. Los gases más comunes para el corte por plasma son los siguientes:

Argón Es un gas inerte con un arco de plasma estable, lo que significa que reacciona muy poco con la mayoría de los metales a altas temperaturas. Sin embargo, el argón presenta limitaciones de corte debido a su bajo arco de plasma y a la formación de escoria debido a su mayor tensión superficial. Estos problemas hacen que el argón rara vez se utilice para el corte por plasma.

Nitrógeno Ofrece mayor estabilidad del arco de plasma y un chorro de mayor energía que el argón. Genera mínima escoria, incluso al cortar metales como aleaciones a base de níquel y acero inoxidable de alta viscosidad. Funciona como gas independiente o en combinación con otros gases, lo que facilita el corte a alta velocidad de acero al carbono.

Carga Aérea Contiene 78 % de nitrógeno y 21 % de oxígeno por volumen y es adecuado para el corte por plasma. El oxígeno presente en el aire lo convierte en uno de los gases más rápidos y económicos para cortar acero bajo en carbono. Como desventaja, los electrodos y boquillas que se utilizan con aire suelen tener una vida útil corta, y el aire, como gas independiente, provoca la acumulación de escoria y oxidación del corte.

Oxígeno, al igual que el aire, aumenta la velocidad de corte en acero con bajo contenido de carbono, aunque su uso con electrodos resistentes a altas temperaturas y a la oxidación produce mejores resultados.

Hidrógeno Se utiliza principalmente como gas auxiliar para mezclar con otros gases de corte por plasma. La combinación más común es la de hidrógeno y argón, que produce un potente gas de corte por plasma.

Cómo cortar con plasma diversos materiales

Como se mencionó, el proceso de corte por plasma funciona en cualquier material conductor, y estos son los más comunes:

• Aluminio Su conductividad lo hace ideal para el corte por plasma, y el proceso ofrece ventajas con metales más gruesos en comparación con otros métodos. Permite cortar aluminio con espesores de hasta 160 mm (6-3/8″) de forma rentable.
• El acero dulce Es económico, versátil y soldable, lo que lo hace ideal para el corte por plasma y la fabricación de metales.
• Acero inoxidable Es resistente a la corrosión y al óxido, y el corte por plasma funciona en placas de hasta 30 mm (1-3/16″) de espesor y en varios grados.
• Latón Es otro metal que se fabrica fácilmente mediante corte por plasma gracias a su alta conductividad. Sin embargo, el proceso debe realizarse en un área bien ventilada, ya que el latón contiene zinc, y la inhalación de sus vapores al quemarse es perjudicial para la salud.
• Cobre Tiene una excelente conductividad eléctrica y cualidades esenciales, como resistencia a la corrosión, alta ductilidad y soldabilidad. Sin embargo, al igual que el latón, debe cortarse en áreas con ventilación adecuada.
• hierro fundido Es popular por su bajo costo y maleabilidad. Es muy conductor, con alta resistencia a la compresión y baja temperatura de fusión, lo que lo hace ideal para cortadoras de plasma.

Cómo elegir la máquina de plasma CNC adecuada para su taller

Gracias a su potente tecnología de corte y controles automatizados, Corte por plasma CNC Las mesas se pueden usar para numerosas aplicaciones, desde el moldeado de piezas para automóviles personalizados hasta el procesamiento de materiales de gran tamaño para la construcción naval. Encontrar la máquina de plasma CNC adecuada para su taller depende de los materiales en los que se especialice y de la frecuencia con la que vaya a usar la mesa de corte. Necesitará un modelo extra potente si produce sus piezas en masa y utiliza la máquina durante todo el día, mientras que una mesa menos potente puede soportar sesiones de corte ocasionales y cortas. Una buena regla general es elegir una cortadora de plasma CNC que pueda procesar el doble de espesor de los materiales con los que trabaja.