Corte de metales con plasma. equipo metalúrgico

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

El corte por plasma se utiliza en el procesamiento de metales conductores. El material que se procesa recibe energía de una fuente de corriente a través de gas ionizado. El sistema estándar incluye una fuente de alimentación, un circuito de encendido y un soplete que proporcionan la potencia, la ionización y el control necesarios para un corte de calidad y alto rendimiento en una variedad de metales.

La potencia de salida de CC establece el grosor y la velocidad de corte del material y mantiene el arco.

El circuito de encendido está hecho en forma de un generador de voltaje alterno de alta frecuencia de 5-10 mil V con una frecuencia de 2 MHz, que crea un arco de alta intensidad que ioniza el gas a un estado de plasma.

La antorcha es un soporte para consumibles (boquilla y electrodo) y proporciona refrigeración a estas partes con gas o agua. La boquilla y el electrodo están comprimidos y soportan el chorro ionizado.

Los sistemas manuales y mecanizados tienen diferentes propósitos y requieren diferentes equipos. Solo el usuario puede determinar cuál se adapta mejor a sus necesidades.

El corte de metales con plasma es un corte térmicoun proceso en el que un haz de gas ionizado calienta un metal eléctricamente conductor a una temperatura por encima de su punto de fusión y elimina el metal fundido a través de un agujero perforado. Se produce un arco eléctrico entre el electrodo en el quemador, al que se aplica un potencial negativo, y la pieza de trabajo con un potencial positivo, y el material se corta mediante un flujo de gas ionizado bajo presión a una temperatura de 770 a 1400 °C. Un chorro de plasma (gas ionizado) se concentra y se dirige a través de una boquilla, donde se condensa y se vuelve capaz de fundir y cortar una amplia variedad de metales. Este es el proceso básico para el corte por plasma tanto manual como mecanizado.

Cortado a mano

El corte manual de metal con plasma se realiza utilizando dispositivos bastante pequeños con un soplete de plasma. Son maniobrables, versátiles y se pueden utilizar para realizar diversas tareas. Sus capacidades dependen de la fuerza actual del sistema de corte. Los ajustes de corte manual varían de 7-25 A a 30-100 A. Sin embargo, algunos dispositivos pueden producir hasta 200 amperios, pero estos no se usan mucho. En los sistemas manuales, el aire de proceso suele utilizarse como plasma y gas de protección. Están diseñados de tal manera que se pueden utilizar con varias tensiones de entrada, que pueden variar de 120 a 600 V, y también se pueden utilizar en redes monofásicas o trifásicas.

El plasma manual para corte de metales se usa comúnmente en talleres que procesanmateriales, servicios de mantenimiento de fábricas, talleres de reparación, puntos de recogida de chatarra, en obras de construcción e instalación, en astilleros, talleres de reparación de automóviles y talleres de arte. Como regla general, se usa para recortar el exceso. Una cortadora de plasma típica de 12 amperios corta un máximo de 5 mm de metal a una velocidad de aproximadamente 40 mm por minuto. 100 amperios corta una capa de 70 mm a una velocidad de hasta 500 mm/min.

Por regla general, el sistema manual se selecciona según el grosor del material y la velocidad de procesamiento deseada. Un dispositivo que entrega alta corriente es más rápido. Sin embargo, cuando se corta con alta corriente, se vuelve más difícil controlar la calidad del trabajo.

Mecanizado

El corte por plasma mecanizado se realiza en máquinas que suelen ser mucho más grandes que las manuales, y se utiliza en combinación con mesas de corte, incluso con baño de agua o con plataforma equipada con varios accionamientos y motores. Además, los sistemas mecanizados están equipados con CNC y control de altura del chorro del cabezal de corte, que puede incluir preajuste de la altura de la antorcha y control de voltaje. Los sistemas de corte por plasma mecanizado se pueden instalar en otros equipos para trabajar metales, como prensas de estampado, cortadoras láser o sistemas robóticos. El tamaño de la configuración mecanizada depende del tamaño de la mesa y de la plataforma utilizada. La seccionadora puede ser menor de 1200x2400 mm y mayor de 1400x3600milímetro Dichos sistemas no son muy móviles, por lo que antes de la instalación, debe considerar todos sus componentes, así como su ubicación.

Requisitos de alimentación

Las fuentes de alimentación estándar tienen un rango de corriente máximo de 100 a 400 A para corte con oxicorte y de 100 a 600 A para corte con nitrógeno. Muchos sistemas operan en el rango más bajo, como de 15 a 50 A. Hay sistemas de corte de nitrógeno con corrientes de 1000 A y más, pero son raros. La tensión de entrada para los sistemas de plasma mecanizado es de 200-600 V trifásicos.

Requisitos de gas

Las mezclas de aire comprimido, oxígeno, nitrógeno y argón/hidrógeno se usan comúnmente para cortar acero dulce, acero inoxidable, aluminio y varios materiales exóticos. Sus combinaciones sirven como plasma y gases auxiliares. Por ejemplo, cuando se corta acero al carbono, el gas inicial suele ser nitrógeno, el plasma es oxígeno y se utiliza aire comprimido como auxiliar.

El oxígeno se usa para acero al carbono suave porque produce cortes de alta calidad en materiales de hasta 70 mm de espesor. El oxígeno también puede actuar como gas de plasma para el acero inoxidable y el aluminio, pero el resultado no es del todo exacto. El nitrógeno sirve como plasma y gas auxiliar, ya que proporciona un excelente rendimiento de corte en prácticamente cualquier tipo de metal. Se utiliza a altas corrientes y permite procesar chapas de hasta 75 mm de espesor y como gas auxiliar para plasma de nitrógeno y argón-hidrógeno.

El aire comprimido es el gas más común tanto para el plasma como para los gases auxiliares. Cuando se realiza un corte de baja corriente de chapa de hasta 25 mm de espesor, deja una superficie oxidada. Al cortar con aire, nitrógeno u oxígeno es el gas auxiliar.

La mezcla de argón e hidrógeno se utiliza normalmente para mecanizar acero inoxidable y aluminio. Proporciona un corte de alta calidad y es fundamental para el corte mecanizado de chapas de más de 75 mm de espesor. El dióxido de carbono también se puede utilizar como gas auxiliar al cortar metal con plasma de nitrógeno, ya que puede manejar la mayoría de los materiales y garantizar una buena calidad.

La mezcla de nitrógeno e hidrógeno y el metano también se utilizan a veces en el proceso de corte por plasma.

¿Qué más necesitas?

La elección del plasma y los gases auxiliares son solo dos de las decisiones más importantes a tener en cuenta al instalar o utilizar un sistema de plasma mecanizado. Los tanques de gasolina se pueden comprar o alquilar, están disponibles en varios tamaños y se deben proporcionar las condiciones de almacenamiento. La instalación del sistema requiere una cantidad significativa de cableado eléctrico y tuberías para gas y refrigerante. Además del sistema de plasma más mecanizado, debe recoger una mesa, sierra, CNC y THC. Los OEM suelen ofrecer una variedad de opciones de hardware para adaptarse a cualquier configuración de dispositivo.

¿Es necesaria la mecanización?

Debido aDebido a la complejidad de elegir un proceso de corte por plasma mecanizado, se debe dedicar mucho tiempo a investigar varias configuraciones y criterios del sistema. Tenga en cuenta:

• tipos de piezas a cortar;
• número de artículos industriales por lote;
• velocidad y calidad de corte deseadas;
• costo de consumibles.
• coste total de funcionamiento de la configuración, incluida la electricidad, el gas y la mano de obra.

El tamaño, la forma y la cantidad de piezas a producir pueden determinar el equipo de producción industrial requerido: el tipo de CNC, mesa y plataforma. Por ejemplo, la producción de piezas pequeñas puede requerir una plataforma con un accionamiento especializado. Los accionamientos de piñón y cremallera, servoaccionamientos, amplificadores de accionamiento y sensores utilizados en las plataformas determinan la calidad del corte y la velocidad máxima del sistema.

La calidad y la velocidad también dependen del tipo de equipo metalúrgico, CNC y gases que se utilicen. Un sistema mecanizado con corriente y caudal de gas regulables al principio y al final del corte reducirá el consumo de material. Además, con un CNC con una gran capacidad de memoria y una selección de posibles ajustes (por ejemplo, la altura de la llama al final del corte) y un rápido procesamiento de datos (comunicaciones de entrada/salida) reducirá el tiempo de inactividad y aumentará la velocidad. y precisión del trabajo.

En última instancia, la decisión de comprar o actualizar un sistema de corte por plasma mecanizado o utilizar uno manual debe ser acertada.

Equipo de corte de metal por plasma

Hypertherm Powermax45 es un dispositivo portátil con una gran cantidad de componentes estándar basados en un inversor, es decir, un transistor bipolar de puerta aislada. Es muy fácil trabajar con él, ya sea para cortar acero fino o placas de 12 mm de espesor a 500 mm/min o 25 mm a 125 mm/min. El dispositivo es capaz de generar alta potencia para cortar varios tipos de materiales conductores como acero, acero inoxidable y aluminio.

El sistema de alimentación tiene una ventaja sobre los análogos. Tensión de entrada - Corriente monofásica de 200-240 V con una potencia de 34/28 A a una potencia de 5,95 kW. Las variaciones en el voltaje de entrada de la red eléctrica se compensan con la tecnología Boost Conditioner, que brinda a la antorcha un rendimiento mejorado a voltajes bajos, potencia de entrada fluctuante y cuando funciona con un generador. Los componentes internos se enfrían eficientemente con PowerCool para mejorar el rendimiento, el tiempo de ejecución y la confiabilidad. Otra característica importante de este producto es la conexión de antorcha FastConnect, que facilita el uso mecanizado y aumenta la versatilidad.

La antorcha Powermax45 presenta un diseño de ángulo doble que prolonga la vida útil de la boquilla y reduce los costos operativos. Está equipado con la función Conical Flow, que aumenta la densidad de energía del arco, lo que reduce significativamente la escoria y produce un corte por plasma de alta calidad. El precio de Powermax45 es de $1800.

Fuerza Aérea Hobart 700i

Hobart AirForce 700i tiene la mayor cantidadcapacidad de corte de esta línea: espesor de corte nominal - 16 mm a una velocidad de 224 mm / min, y máximo - 22 mm. En comparación con los análogos, la corriente de funcionamiento del dispositivo es un 30% menor. La cortadora de plasma es adecuada para estaciones de servicio, talleres de reparación y construcción de edificios pequeños.

Cuenta con un inversor ligero pero potente, fusible de arranque ergonómico, consumo eficiente de aire y consumibles de soplete de bajo costo para producir un corte por plasma seguro, de alta calidad y asequible. El AirForce 700i tiene un precio de $1500.

Viene con linterna manual ergonómica, cable, 2 puntas de repuesto y 2 electrodos. El consumo de gas es de 136 l/min a una presión de 621–827 kPa. El peso del dispositivo es de 14,2 kg.

La salida de 40 amperios proporciona un rendimiento de corte de chapa excepcional, más rápido que los dispositivos mecánicos, de gas y de plasma de otros fabricantes.

Miller Spectrum 625 X-treme

Miller Spectrum 625 X-treme es una pequeña máquina lo suficientemente poderosa para cortar varios tipos de acero, aluminio y otros metales conductores.

Alimentado por 120-240 V AC, ajustándose automáticamente al voltaje aplicado. El diseño liviano y compacto lo hace muy portátil.

Con la tecnología Auto-Refire, el arco se controla automáticamente, eliminando la necesidad de presionar constantemente el botón. El espesor de corte nominal a 40 A es de 16mm a una velocidad de 330 mm/min, y el máximo es de 22,2 mm a 130 mm/min. Consumo de energía - 6, 3 kW. El peso del dispositivo en ejecución manual es de 10,5 kg, y con un cortador de máquina: 10,7 kg. Se utiliza aire o nitrógeno como gas de plasma.

La confiabilidad del Miller 625 proviene de la tecnología Wind Tunnel. Gracias al ventilador de alta velocidad integrado, el polvo y la suciedad no entran en el dispositivo. Los indicadores LED informan sobre la presión, la temperatura y la potencia. El precio del dispositivo es $1800.

Lotos LTP5000D

Lotos LTP5000D es una máquina de plasma portátil y compacta. Con un peso de 10,2 kg, no habrá problemas con su movimiento. La corriente de 50 amperios generada por el convertidor digital y el potente MOSFET proporcionan un corte eficiente de acero dulce de 16 mm y acero inoxidable o aluminio de 12 mm.

El dispositivo se ajusta automáticamente a la tensión y frecuencia de la red. Longitud de la manguera: 2,9 m El arco piloto no entra en contacto con el metal, lo que permite que la máquina se utilice para cortar materiales oxidados, crudos y pintados. El dispositivo es seguro de usar. El aire comprimido utilizado para cortar no es dañino para los humanos. Y el cuerpo sólido resistente a los golpes protege firmemente el dispositivo del impacto del polvo y los desechos. El precio de Lotos LTP5000D es $350.

Al comprar una cortadora de plasma, siempre debe priorizar la calidad. Tenga cuidado con la tentación de comprar un dispositivo barato de baja calidad, ya que su rápido desgaste a largo plazo conducirá acostos mucho más altos. Por supuesto, tampoco vale la pena pagar de más, hay suficientes opciones económicas decentes sin accesorios y altas capacidades que quizás nunca necesites.