La cortadora de plasma se utiliza en diferentes industrias donde es necesario el corte con gran precisión de metales de diferentes densidades; a diferencia del corte tradicional, se utiliza plasma para calentar y fundir el material hasta hacer el corte que se requiere. El plasma es un estado de la materia que sucede cuando se calienta a altas temperaturas un gas ionizado y eléctricamente conductor.
¿Cómo funciona la cortadora de plasma?
La cortadora de plasma CNC y manual tienen un funcionamiento similar, utilizan gas para transferir energía desde una fuente de alimentación a cualquier material conductor, lo que resultará en un proceso de corte más limpio y rápido que con el oxicorte.
La formación del arco de plasma comienza cuando un gas, como el oxígeno, el nitrógeno o el argón, es forzado a través de un pequeño orificio de la boquilla dentro de la antorcha. Un arco eléctrico generado a partir de la fuente de alimentación externa se introduce en este flujo de gas a alta presión, lo que resulta en lo que comúnmente se conoce como un chorro de plasma.
El chorro de plasma alcanza inmediatamente temperaturas de hasta 22,200° C, suficiente para perforar ápidamente la pieza de trabajo y expulsar el material fundido.
Componentes del sistema de plasma
Para poder crear el arco de plasma, la cortadora debe contar con tres componentes principales: una fuente de alimentación, la consola de inicio del arco y la antorcha de plasma. Se pueden agregar otros componentes de acuerdo con las características de corte que necesiten y el uso final que le darán al equipo.
- Fuente de alimentación. La fuente de alimentación de plasma convierte el voltaje de línea de corriente alterna (CA) monofásico o trifásico en un voltaje de corriente continua (CC) constante y suave que varía de 200 a 400 VCC. Esta tensión de CC es responsable de mantener el arco de plasma durante todo el corte. También regula la salida de corriente requerida en función del tipo de material y el espesor que se procesa.
- Consola de inicio de arco. El circuito ASC produce un voltaje de CA de aproximadamente 5,000 VCA a 2 MHz que produce la chispa dentro de la antorcha de plasma para crear el arco de plasma.
- Antorcha de plasma. Su función es proporcionar la alineación y el enfriamiento adecuados de los consumibles. Las principales partes consumibles requeridas para la generación de arco de plasma son el electrodo, el anillo giratorio y la boquilla. Se puede usar una tapa de protección adicional para mejorar aún más la calidad del corte, y todas las piezas se mantienen juntas por medio de tapas de retención internas y externas.
Cortadora de plasma manual.
Tipos de sistemas de cortadora de plasma
La gran mayoría de los sistemas de corte por plasma actuales se pueden agrupar en categorías convencionales o de precisión. Las tres más comunes son:
- Cortadores de plasma convencionales. Suelen utilizar aire comprimido como gas de plasma, la forma del arco se define básicamente por el orificio de la boquilla. El amperaje aproximado de este tipo de arco de plasma es de 12 a 20 kiloamperios por pulgada cuadrada. Todos los sistemas portátiles utilizan plasma convencional y aún se usa en algunas aplicaciones mecanizadas donde las tolerancias de las piezas son mayores.
- Sistemas de corte por plasma de precisión. También conocidos como de alta densidad de corriente, están diseñados para producir los cortes más nítidos y de mayor calidad que se pueden lograr con el plasma. La antorcha y los diseños de consumibles son más complejos y se incluyen piezas adicionales para constreñir y dar forma al arco. Un arco de plasma de precisión es de aproximadamente 40 a 50 kiloamperios por pulgada cuadrada. Múltiples gases, como oxígeno, aire de alta pureza, nitrógeno y una mezcla de hidrógeno/argón/nitrógeno se utilizan como gas de plasma para obtener resultados óptimos en una multitud de materiales conductores.
- Operación manual. En un sistema de plasma manual típico el electrodo y las piezas consumibles de la boquilla están en contacto entre sí dentro de la antorcha cuando está en el estado apagado. Cuando se aprieta el disparador, la fuente de alimentación produce una corriente continua que fluye a través de esta conexión e inicia el flujo de gas de plasma. Una vez que el gas, generalmente aire comprimido, acumula suficiente presión, el electrodo y la boquilla se separan, lo que provoca una chispa eléctrica que convierte el aire en un chorro de plasma. Luego el flujo de corriente continua cambia de electrodo a boquilla, a una trayectoria entre el electrodo y la pieza de trabajo. Esta corriente y el flujo de aire continúan hasta que se suelta el gatillo.
Operación de la cortadora de plasma de precisión
En la actualidad, las cortadoras de plasma de precisión son las más elegidas por la industria, gracias a la calidad del corte y su funcionamiento general que es más seguro y eficiente con el consumo de energía y gas de plasma. Dentro de una antorcha de plasma de precisión, el electrodo y la boquilla no se tocan al estar aislados entre sí por un anillo de remolino que tiene pequeños orificios de ventilación, que transforman el gas de preflujo en un vórtice en remolino.
Cuando se emite un comando de arranque a la fuente de alimentación, genera hasta 400 VCC de circuito abierto e inicia el gas a través de un cable de manguera fijado a la antorcha. La boquilla está conectada temporalmente al potencial positivo de la fuente de alimentación a través de un circuito de arco piloto, y el electrodo está en negativo.
A continuación se genera una chispa de alta frecuencia desde la consola de arranque de arco que hace que el gas de plasma se vuelva ionizado y eléctricamente conductor, lo que resulta en una trayectoria de corriente desde el electrodo hasta la boquilla, y se crea un arco piloto de plasma. Una vez que el arco piloto hace contacto con la pieza de trabajo, la trayectoria actual cambia del electrodo al pieza de trabajo, la alta frecuencia se apaga y el circuito del arco piloto se abre.
Luego, la fuente de alimentación aumenta la corriente de corte seleccionado por el operador y reemplaza el gas de preflujo por el gas de plasma óptimo para el material que se cortará. También se utiliza un gas de protección secundario que fluye fuera de la boquilla a través de una tapa de protección.
Operación de una cortadora de plasma.
Ahora que ya conocen cómo funcionan las cortadoras de plasma visiten la tienda en línea de Tsolda Tecnologías en Soldadura, donde contamos con un amplio catálogo de productos de corte y soldadura para las diferentes industrias, como la máquina de soldar microalambre, de arco, inversora, entre otros. Si requieren más información sobre la forma de compra o de las características de nuestros productos pueden comunicarse con nosotros a los teléfonos (222) 129 3598 (222) 570 2046.
