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La tecnología tras la cortadora de plasma fue desarrollada hace cinco décadas y desde entonces se ha posicionado como una de las más convenientes para trabajar con metales conductores, como aluminio y acero inoxidable. Hoy en día es uno de los sistemas de corte más utilizados en fábricas y talleres de todo el mundo debido a que proporciona trabajos precisos y muy veloces. Si piensan adquirir un ejemplar es importante que conozcan el proceso de corte por plasma y detalles adicionales para que determinen si es lo que necesitan.

¿Cómo es el proceso de corte por plasma?

Básicamente el corte por plasma consiste en un proceso en el que se establece un arco entre un electrodo de tungsteno y se produce una columna de gas plasma altamente ionizada mediante la boquilla, que es forzada a atravesar un pequeño orificio, lo que genera temperaturas que superan los 17,000 °C.

El corte por plasma utiliza una temperatura muy elevada y un arco de alta velocidad que se establece entre el objeto a cortar y el electrodo que se encuentra la pistola. Al hacer pasar el arco a través de una boquilla de pequeño orificio se contrae y se ubica de modo que su energía se concentre en una pequeña zona de la plancha donde el calor intenso funde el metal.

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Arco piloto de cortadora de plasma

El arco precalienta un gas, que se acelera y expande debido a que es forzado para que fluya a través del orificio constrictor. El metal fundido es expulsado de forma continua debido al chorro de gas que se inyecta a través del mencionado orificio. El proceso de corte depende únicamente de una acción térmica si se utilizan gases inertes.

Cuando se cortan aceros al carbono puede incrementarse la velocidad del corte mediante el uso de oxígeno. En tal caso la combinación del metal con el oxígeno se suma al calor del arco, lo que posibilita el incremento de la velocidad de corte. Se trata de un método ampliamente utilizado para cortar toda clase de metal.

El circuito que se utiliza en la cortadora de plasma es el mismo que se usa en el proceso TIG, salvo algunas excepciones. Se coloca una resistencia entre la tobera de la pistola y la tierra, además, una unidad de alta frecuencia, que produce un arco piloto al instalarse entre la tobera y el electrodo. El arco piloto se emplea únicamente para inicializar el arco de corte producido entre la plancha y el electrodo.

La profundidad del área afectada térmicamente y que resulta del corte varía según la velocidad del corte, en otras palabras, el tiempo que una porción de corte estará bajo la temperatura que produce el arco eléctrico. El área afectada térmicamente en una plancha de acero inoxidable de una pulgada de espesor es solo de 0.003 a 0.005 pulgadas de profundidad cuando se realiza el corte. Tales valores han sido determinados por la micrografía de la estructura del grano en los bordes del corte. Los trabajos con la cortadora de plasma son muy rápidos y potencialmente, no presentan precipitaciones de carburos de cromo, que pueden depositarse a lo largo del grano y disminuir la resistencia a la corrosión, pese a que los lados del corte llegan a altas temperaturas (hasta 6,490 °C) de forma violenta.

Las cortadora de plasma CNC ofrece muchas ventajas, que las han posicionado como uno de los métodos favoritos de corte en industrias del metal, entre las que destacan las siguientes:

  • Proporciona cortes a precios bajos y de mayor calidad en comparación con los cortes oxiacetilénicos, debido a que no utiliza tanques de gas.
  • Los trabajos no presentarán escoria si las condiciones de corte son óptimas y controladas.

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Pantógrafo CNC

  • Ofrece altas velocidades de corte, que superan a las velocidades de los cortes oxiacetilénicos hasta diez veces o más.
  • Proporciona cortes precisos, con poca pérdida de material, limpio y las zonas afectadas por el calor son diminutas (de 0.08 a 0.15 milímetros).
  • El arco piloto puede reiniciarse automáticamente para que los materiales sean cortados sin interrupciones, por ejemplo, perforaciones.
  • Utiliza principlamente aire comprimido o en algunos casos tambien gases baratos y fáciles de conseguir como dióxido de carbono (CO2), nitrógeno (N2), gas plasmático y protección
  • Son compatibles con distintos tipos de metales.
  • Posee un sistema CNC que precisa la zona exacta del corte, por tal motivo es fácil de maniobrar. Hay modelos que integran un controlador automático de la antorcha si la placa tiene distintos espesores o está deformada.
  • Disminuye los costos de producción debido a su velocidad de corte.
  • Ofrecen niveles muy bajos de deformación de los metales debido a que la zona de corte presenta una compactación calorífica.
  • Puede usarse para trabajos artísticos debido a que el controlador CNC permite cortes no lineales, además, su velocidad de desplazamiento durante los cortes es muy

Maquinabilidad, condición de superficie y calidad de corte

Se ha demostrado que la zona afectada térmicamente de metales duros se endurece de forma considerable y posteriormente se requiere esmerilar los bordes para garantizar excelentes condiciones de maquinado. Para analizar la calidad de corte, se debe examinar minuciosamente a los cortes mismos, lo que requiere:

  • Corroborar la anchura del corte.
  • Revisar si las caras son paralelas.

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Cortes con plasma

Los cortes perfectos pueden describirse como aquellos en que las dos caras son paralelas entre sí y cuyos bordes superiores conformen un ángulo recto, además, que el ancho del corte sea el mínimo posible y sus caras sean suaves, de modo que se pierda poco metal. Deben saber que el arco plasmático suele remover más metal de la parte superior del corte, lo que hace que el corte tenga menor anchura en la parte inferior que en la superior. Cabe mencionar que el ángulo de cruce común que se crea en una plancha de acero dulce con un espesor de una pulgada es de aproximadamente cuatro a seis grados.

Gases de corte

Se utilizan comúnmente mezclas de hidrógeno y argón o nitrógeno e hidrógeno para que la cortadora de plasma trabaje con aluminio, acero inoxidable y otros metales no ferrosos. Si se busca cortar acero al carbono o dulce es recomendable utilizar oxígeno e hidrógeno, además, deben suministrarse a la pistola de forma separada, pero mezclarse en la tobera. La vida útil del electrodo expuesto a la acción del oxígeno y acompañada con temperatura es muy breve, por tal motivo tiene que inyectarse el oxígeno en el arco plasmático sin pasar por donde está ubicado el electrodo.

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