Corte por plasma de bricolaje

El corte por plasma es un método para cortar metales utilizando un chorro de plasma en lugar de un cortador como herramienta de corte. Se enciende un arco eléctrico entre el electrodo y la boquilla del aparato o la superficie del metal cortado. La boquilla del aparato, a su vez, se alimenta a presión con gas, que se convierte en plasma bajo la influencia de la electricidad. El plasma se calienta hasta 5-30 mil grados, y la velocidad de funcionamiento está dentro de los 500-1,500 metros por segundo.

Contenido:

Concepto de corte por plasma

Distinga entre corte de plasma de superficie y de separación de metal. Es la segunda técnica que ha encontrado un uso generalizado en la práctica. El corte en sí se puede realizar de dos formas: un chorro de plasma o un arco. Al cortar metal con un arco de plasma, el metal cortado se incluye en el circuito eléctrico. Se forma un arco entre la pieza de trabajo y el electrodo de tungsteno. Al cortar con chorro de plasma, el producto no se enciende en el circuito eléctrico. Se produce un arco en la antorcha entre dos electrodos..

El corte con plasma se realiza habitualmente en la atmósfera. Cortar con un medio adicional es una mejora adicional; con este medio, la longitud del arco es limitada. Con un espesor de chapa de un par de milímetros y el uso de oxígeno como paralelismo de las superficies mecanizadas, es comparable a este parámetro para el corte por láser. La obtención de superficies paralelas es posible al cortar láminas que tienen un espesor de hasta 10 milímetros..

Cuando se corta por plasma aceros de baja aleación y aceros suaves, el oxígeno es el gas de corte preferido. El hierro fundido tiene una viscosidad más baja, por lo que el material licuado de la ranura es más fácil de eliminar. Como resultado, los bordes se forman prácticamente sin rebabas. Otra ventaja de usar oxígeno es el contenido reducido de nitrógeno en los bordes tratados..

El nitrógeno a veces se utiliza como gas de corte. Al mismo tiempo, para cortar un espesor de hoja similar, se requiere menos corriente eléctrica y se gastan menos cargas térmicas en los electrodos, cuya vida útil aumenta significativamente. Si la carga no se reduce, entonces el contenido de nitrógeno en el borde puede aumentar, lo que afecta negativamente el rendimiento del trabajo adicional. A veces, el aire se usa como un gas más barato, pero reduce la vida útil de las boquillas y los electrodos, y también aumenta el contenido de nitrógeno en los bordes cortados en comparación con el oxígeno..

Beneficios del plasma

Con el equipo de corte por plasma, puede procesar casi cualquier metal, ferroso y no ferroso, así como refractario. El corte por plasma puede procesar metales varias veces más rápido que el corte por llama. La tecnología de corte por plasma le permite obtener piezas de trabajo sin restricciones en la forma geométrica. También es posible el proceso de corte rizado complejo..

Esta tecnología le permite cortar metal con precisión y rapidez, y el procedimiento es efectivo cuando se trabaja con metal de diferentes espesores, cerca de 0,5 a 50 milímetros. La técnica de corte por plasma, a diferencia de la tecnología de corte por oxígeno, le permite cortar materiales que contienen hierro y materiales que no contienen hierro. La tecnología de plasma para cortar metal sin hierro es una alternativa más rápida, segura y eficiente al corte mecánico..

El corte por plasma de metal en términos de características técnicas y velocidad de corte es especialmente efectivo para cortes rectos, por ejemplo, para cortar hojas y limpiar bordes, para procesar perfiles. Una ventaja significativa en comparación con el corte por láser es la capacidad de procesar láminas de metal más anchas, cortar láminas en ángulo para futuras soldaduras y obtener piezas con pequeños defectos superficiales, escamas y suciedad..

El corte con plasma da como resultado costos mucho más bajos por metro de longitud de metal. Por lo tanto, esta técnica se ha generalizado recientemente en las grandes industrias. Cuando se utiliza un medio adicional, el corte por plasma se puede aplicar al aire e incluso bajo el agua. Es el agua que se mete entre la boquilla y el plasma el que actúa como medio adicional al cortar aluminio y aceros aleados, procesando aceros de baja aleación y aceros suaves..

El principio de funcionamiento de la máquina de corte por plasma.

El dispositivo de corte por plasma está diseñado para el calentamiento local a alta temperatura mediante un chorro de plasma de superficies de materiales que tienen un espesor pequeño durante el tratamiento térmico. Aplicación de aparatos de corte por plasma: corte de material eléctricamente conductor y no conductor, soldadura y soldadura con soldaduras de alta temperatura, tratamiento térmico superficial (endurecimiento, recocido local, decapado al fuego), soldadura de metales ferrosos y no ferrosos y otros trabajos que son asociado con la calefacción local de alta temperatura.

La tecnología de obtención de plasma a partir del vapor de agua se implementa en un soplete de plasma. El principio del corte por plasma de metal en términos generales se puede describir de la siguiente manera: se enciende un arco eléctrico en un canal estrecho de la boquilla, se sopla vapor de agua a través de este canal, enfriando intensamente el arco. Al mismo tiempo, el vapor de agua se ioniza y, como resultado, se crea un chorro de plasma, que tiene una temperatura de aproximadamente 6000 grados..

En el proceso de corte de metal, el plasma no calienta grandes áreas del metal. El material que se corta con un cortador de plasma se puede enfriar mucho más rápido que el metal que se corta con oxígeno. La función del vapor del fluido de trabajo se reduce a enfriar las partes más cargadas del soplete: el cátodo y la boquilla, estabilizar la columna de descarga y soplar el arco de la boquilla. El sistema de suministro de vapor funciona de acuerdo con un “circuito abierto”: desde el depósito por gravedad, el vapor ingresa a la cámara de descarga a través de los canales de enfriamiento y se expulsa a la atmósfera a través de la boquilla..

La estabilización del arco con respecto al eje del centro de la boquilla está asegurada por la alineación de la boquilla y el cátodo de diseño especial y el flujo en espiral de vapor mediante alimentación tangencial a la cámara. El depósito del quemador contiene un suministro de fluido de trabajo. El depósito del quemador contiene un material absorbente de humedad de poros capilares, que sirve para transportar el fluido de trabajo a la superficie del calentador mediante el efecto capilar. La fuente de alimentación en el cátodo tiene un potencial negativo y positivo en la boquilla..

Elegir una máquina de corte por plasma

Si decide comprar dicho equipo, primero debe analizar cuidadosamente algunos parámetros que afectarán la calidad de la máquina de corte por plasma. Hay opciones que son fundamentalmente importantes para el cortador, hay opciones adicionales que pueden simplemente no ser necesarias en sus condiciones de operación..

Tipos de máquinas de corte por plasma

Las máquinas de corte por plasma se dividen en dos tipos: inversor y transformador..

Las ventajas de las máquinas de corte por plasma inverter para metal incluyen parámetros tales como compacidad, bajo consumo de energía, diseño atractivo y bajo peso. Las desventajas incluyen una corta duración de encendido, especialmente a altas corrientes, y una limitación en la potencia máxima, no más de 70 amperios. Pero la principal desventaja es que los cortadores de plasma inverter son muy sensibles a las caídas de voltaje..

Las ventajas de las máquinas de corte por plasma con transformador incluyen una alta continuidad de encendido y una fiabilidad significativa. Además, cuando cae el voltaje, el dispositivo no se descompone, solo su potencia disminuye. Las instalaciones con un tiempo de encendido superior al 70% se pueden utilizar para el corte automático, donde la duración del funcionamiento continuo del soplete de plasma es mucho mayor que con el corte manual. Las desventajas incluyen el tamaño y el peso, que es significativamente mayor que el de los inversores de plasma, así como un mayor consumo de energía..

Poder de la maquina

Es necesario seleccionar la potencia nominal del dispositivo en función del grosor y el tipo de metal que se está cortando. El espesor del metal está determinado por el tipo de flujo de gas (nitrógeno, aire) y el diámetro de la boquilla. Determina qué tipo de metal vas a cortar y comprueba la capacidad de tu equipo. Por ejemplo, un dispositivo que tiene una potencia de entrada de 60 o 90 amperios es capaz de cortar metal, que difiere en grosor hasta 30 milímetros..

El dispositivo de este tipo está diseñado para su uso en diversas industrias, al realizar trabajos en talleres de reparación de automóviles y domésticos. Si desea cortar metal grueso, debe elegir una máquina con una potencia nominal de 90 o 170 Amperios, como en la foto de corte de metal por plasma en nuestro sitio web. Con esta máquina, puede cortar metal de hasta 50 milímetros de grosor..

Definitivamente vale la pena verificar el voltaje y el amperaje primarios, que son necesarios para la fuente de alimentación. También vale la pena determinar si necesita un dispositivo universal que sea capaz de trabajar con diferentes corrientes y voltajes. Algunos dispositivos solo pueden operar con un voltaje de 380 o 220 voltios, corriente de suministro monofásica o trifásica. En algunos dispositivos fabricados en el extranjero, se proporciona la función Auto-Line, que le permite conectar el equipo a cualquier red eléctrica.

Velocidad y tiempo de corte

Antes de comprar una máquina cortadora de soldadura, debe verificar la velocidad de corte de este equipo. Por lo general, este indicador se mide en centímetros por minuto. Algunas máquinas pueden cortar metal de 30 milímetros de espesor en 5 minutos, otras en un minuto. La velocidad de corte es muy importante, especialmente cuando se necesita tiempo..

Al comprar un dispositivo de corte por plasma, debe prestar atención a la duración de su funcionamiento, el tiempo durante el cual el dispositivo puede funcionar sin sobrecalentarse. Si el tiempo de funcionamiento es del 60%, el dispositivo puede funcionar sin interrupción durante 6 minutos y en 4 minutos debe enfriarse. La larga duración es muy importante para realizar cortes largos o utilizar el dispositivo a temperaturas elevadas..

El tiempo de funcionamiento se indica, por regla general, para la potencia máxima del dispositivo. Si utiliza equipos con menos potencia, la duración de su funcionamiento aumentará en consecuencia. La temperatura del ambiente donde se opera la máquina de corte por plasma también afecta este indicador..

Antorcha de plasma

Es necesario elegir un soplete de plasma en función de las características de los productos o materiales que cortarás. Una antorcha de plasma siempre debe tener suficiente potencia para producir cortes de buena calidad en condiciones severas y para resistir el impacto de un uso intensivo. Puedes usar plasmatrones de varios diseños..

Las antorchas de plasma con boquilla de cobre son más duraderas que los dispositivos con boquilla de cerámica, prácticamente no se rompen y se enfrían por aire. Los mangos pueden equiparse con elementos adicionales que se adjuntan a la antorcha de plasma y sostienen las puntas a la distancia requerida de la superficie de trabajo: 1.6-3 mm. Vea un video sobre el corte por plasma de metal: esto facilita enormemente el trabajo del operador.

La longitud del elemento adicional, es decir, la distancia entre el soplete de plasma y la superficie de trabajo, depende de la intensidad de corriente requerida y del grosor del metal que se corta. Cuando utilice corrientes bajas, puede tocar la superficie de metal con la boquilla. Cuando se usa una corriente grande (más de 60 amperios), la distancia entre la superficie de metal y la antorcha de plasma debe ser de al menos 1.6-4.5 milímetros..

Al elegir una antorcha de plasma, se recomienda averiguar para qué servirá, porque son posibles diferentes soluciones de diseño. Si la antorcha se usará solo con corrientes bajas y cortará láminas de metal extremadamente delgadas, entonces no se requiere el gas protector para enfriar la antorcha de plasma, y ​​solo se suministrará aire a la antorcha, que es necesario para el corte. Si usa la antorcha de plasma para cortar láminas de metal gruesas, entonces necesita más corriente y es recomendable suministrar nitrógeno, no aire, a la antorcha..

Parámetros externos del dispositivo

El corte por plasma requiere aire comprimido y otros accesorios: electrodos de corte y boquilla de antorcha. Las piezas dañadas y gastadas afectan la calidad del corte. El bajo nivel de calificaciones del operador, la alta humedad del aire y el proceso de corte de una hoja gruesa de metal utilizando un modo intensivo aceleran el desgaste de dichos componentes. Vea el vídeo sobre el corte por plasma manual de metal: la calidad de corte óptima solo se puede lograr cambiando el electrodo y la boquilla al mismo tiempo.

Si está buscando un dispositivo portátil, el tamaño y el peso son factores muy importantes. Puede comprar una unidad pequeña y portátil que pese menos de 40 kilogramos. También están a la venta máquinas potentes que pesan más, sirven como postes de corte estacionarios y son capaces de cortar metales de alta calidad, que difieren en espesores de hasta 50 milímetros..

Usando una máquina de corte por plasma

El corte por plasma manual de metal con equipo especial puede ser realizado incluso por una persona sin experiencia en soldadura. Al tener una máquina de corte por plasma en casa, puede cortar metal y otros materiales: plástico, madera, baldosas de cerámica. Pero a veces no puede permitirse comprar una máquina prefabricada porque su costo y, por lo tanto, el precio del corte por plasma es demasiado alto. En este caso, puede hacer usted mismo un cortador de plasma comprando una fuente de alimentación y una boquilla..

Los cortadores de plasma, creados a mano, no son inferiores en potencia a los de fábrica. El aire se utiliza como material de trabajo para el plasma en dispositivos caseros. Se utilizó un sistema líquido para enfriar: se acostumbra llenar la cavidad del bloque del ánodo con anticongelante o agua corriente. El arco en la boquilla se puede obtener mediante una varilla de tungsteno, para cuya fabricación se toma un trozo de electrodo. El resto de las piezas se venden en las tiendas como accesorios. Solo queda juntarlos.

Al trabajar con máquinas de corte por plasma, debe cumplir estrictamente con las reglas de seguridad, porque durante este trabajo hay una gran cantidad de factores que representan un peligro para los humanos: temperatura, alto voltaje, metal fundido y radiación ultravioleta. Se recomienda usar ropa de soldador y tener un protector de soldadura con lentes polarizados a mano..

Antes de comenzar el proceso de corte de metal por plasma con sus propias manos, debe inspeccionar el escudo protector, el electrodo y la boquilla. No comience a trabajar si el electrodo o la boquilla no están bien asegurados. No es aconsejable golpear con el soplete de plasma para eliminar las salpicaduras de metal, ya que pueden dañarse. Para ahorrar materiales, se debe evitar la rotura y la ignición frecuente del arco de plasma..

En preparación para el funcionamiento de la máquina de corte por plasma, se le suministra aire comprimido. Puede elegir entre tres fuentes de aire comprimido: conexión al sistema de aire comprimido suministrado de fábrica, cilindros de aire comprimido o un compresor de aire. La mayor parte de los dispositivos tiene un regulador, que es necesario para el suministro y distribución de aire en el sistema..

Al calcular una corriente y una velocidad de corte específicas, se recomienda que haga algunos cortes de prueba a una corriente alta. Si es necesario, dependiendo de la velocidad de corte, puede reducir la corriente. Si es demasiado alta o la velocidad de corte es demasiado lenta, el metal que se está cortando se sobrecalentará y se puede formar escoria. Al determinar correctamente la corriente y la velocidad de corte, puede obtener un corte limpio, en el que prácticamente no hay escoria y el metal que se corta no se deforma.

El corte por plasma de la chapa de metal generalmente se inicia colocando el soplete cerca del borde del metal que se está cortando. Luego debe presionar el botón del interruptor de la antorcha, después de lo cual se encenderá el arco piloto y luego el arco de corte. Una vez que haya golpeado el arco de corte, mueva la antorcha lentamente a lo largo de la línea de corte deseada. Ajuste la velocidad de desplazamiento para que las chispas sean visibles desde la parte posterior de la hoja de metal. El arco se dirige perpendicularmente al metal y hacia abajo..

Si no se notan chispas en la parte posterior del metal, entonces el metal no se ha cortado. Esto puede deberse a una velocidad de movimiento excesivamente alta, baja corriente o la dirección del chorro de plasma a la superficie metálica que no forma un ángulo de 90 grados. Al final del corte, la antorcha debe inclinarse ligeramente hacia el final del corte o detenerse un rato para completar el proceso de corte. Después de soltar el botón del quemador, se seguirá suministrando aire para enfriar el quemador durante algún tiempo..

Será posible fundir un agujero en el metal si el ángulo de inclinación de la antorcha alcanza los 40 grados. Se debe presionar el interruptor de la antorcha del cortador de plasma. Cuando el arco de corte se haya encendido, incline la antorcha para que el ángulo de inclinación alcance los 90 grados. Solo entonces el arco podrá penetrar a través del metal base. Se recomienda guiarse por la siguiente regla: de esta manera puede penetrar metal con un grosor que no exceda el grosor más alto del metal que se está cortando, que se indica en el pasaporte de la máquina de corte por plasma..

Por lo tanto, si necesita cortar metal o hacer un agujero en un producto de metal sólido, la mejor opción para realizar dicho trabajo es el corte por plasma de metal en términos de tecnología y costo. Para llevar a cabo este procedimiento, se requiere un cortador especial, cuya característica distintiva radica en el hecho de que el corte no se produce debido a un arco eléctrico, sino a la formación de una corriente de plasma incandescente..