Fabricación de metales

Corte por plasma

El corte por plasma es un proceso de fundición, a diferencia del corte por llama, que constituye un proceso de combustión. Una inyección de gas funde y extrae el material por el corte. Durante el proceso, se forma un arco eléctrico entre un electrodo y la pieza de trabajo. El extremo del electrodo se coloca en la boquilla de gas del soplete, enfriada por agua o por aire. El gas plasma se conduce a través de la boquilla. El arco y el gas plasma deben pasar por la punta de la boquilla a través de un orificio muy estrecho. El gas se caliente e ioniza. El chorro de plasma concentrado que se forma alcanza una temperatura de hasta 30 000 °C y una velocidad muy elevada. Cuando el chorro de plasma alcanza la pieza de trabajo, transfiere calor debido a la recombinación (el gas vuelve a su estado normal). Una flujo de gas funde y extrae el material por el corte. Uno de los factores que ha limitado el uso del proceso con plasma ha sido la alta inversión que necesita. Hoy en día tiende a utilizarse una maquinaria más sencilla y barata, de modo que el corte por plasma se ha convertido en una alternativa realista a otros métodos de corte. La selección del gas o los gases que se emplearán en el corte por arco de plasma está condicionada por factores como la calidad necesaria del corte, el grosor del metal que debe cortarse y el coste del gas. Para cortar metales finos, se utiliza a menudo un único flujo de gas que proporciona tanto el plasma como la protección del arco, pero para cortar metales más gruesos se utilizan dos flujos de gas. Cuando se utiliza un único flujo de gas, este puede estar formado por aire, nitrógeno, una combinación de nitrógeno e hidrógeno, oxígeno o argón. Cuando se utilizan dos flujos de gas, estos pueden estar formados por nitrógeno, una combinación de nitrógeno e hidrógeno, oxígeno, argón o una combinación de argón e hidrógeno.

El uso del oxígeno de extrema pureza de Carburos Metálicos para el corte por plasma puede aumentar la velocidad de corte en un 15% sin necesidad de cambiar el equipo.

Otras aplicaciones

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Gases

Gases de asistencia y para corte
Aire

El corte por plasma es un proceso de fundición, a diferencia del corte por llama, que constituye un proceso de combustión. Una inyección de gas funde y extrae el material por el corte. Para iniciar el proceso e ionizar el gas, se debe generar un arco piloto. Este arco calienta el gas plasma y lo ioniza. La resistencia eléctrica del arco principal es inferior a la del arco piloto, por lo que el arco principal se prende y automáticamente el arco piloto se apaga. El corte por aire se introdujo por primera vez a principios de los años sesenta para mejorar la calidad del corte sobre acero dulce. Había gran disponibilidad de aire, su coste era bajo y tenía un buen rendimiento como gas plasma, dado que contenía una mezcla de aproximadamente un 80% de nitrógeno y un 20% de oxígeno. El oxígeno del aire proporcionaba energía adicional mediante una reacción exotérmica con el acero fundido. Esta energía adicional aumentaba las velocidades de corte en un 25% en comparación con el corte por plasma con nitrógeno. Aunque el proceso podía emplearse para cortar acero inoxidable y aluminio, la superficie de corte de estos materiales sufría una fuerte oxidación y era inaceptable en muchas aplicaciones sin operaciones secundarias como la molienda.

El corte por plasma es un proceso de fundición, a diferencia del corte por llama, que constituye un proceso de combustión. Una inyección de gas funde y extrae el material por el corte. Para iniciar el proceso e ionizar el gas, se debe generar un arco piloto. Este arco calienta el gas plasma y lo ioniza. La resistencia eléctrica del arco principal es inferior a la del arco piloto, por lo que el arco principal se prende y automáticamente el arco piloto se apaga. El corte por aire se introdujo por primera vez a principios de los años sesenta para mejorar la calidad del corte sobre acero dulce. Había gran disponibilidad de aire, su coste era bajo y tenía un buen rendimiento como gas plasma, dado que contenía una mezcla de aproximadamente un 80% de nitrógeno y un 20% de oxígeno. El oxígeno del aire proporcionaba energía adicional mediante una reacción exotérmica con el acero fundido. Esta energía adicional aumentaba las velocidades de corte en un 25% en comparación con el corte por plasma con nitrógeno. Aunque el proceso podía emplearse para cortar acero inoxidable y aluminio, la superficie de corte de estos materiales sufría una fuerte oxidación y era inaceptable en muchas aplicaciones sin operaciones secundarias como la molienda.

Mezclas de gases para corte

Se pueden utilizar otras combinaciones de gases en los procesos de corte por arco de plasma. Las ventajas varían en función del material que se esté cortando y del plasma y gas de protección que se esté utilizando. Mezclas de argón e hidrógeno para obtener una mejor calidad de corte en acero inoxidable de mayor grosor. La mezcla nitrógeno/argón/hidrógeno también proporciona mejores efectos metalúrgicos en el acero inoxidable de mayor grosor.

Se pueden utilizar otras combinaciones de gases en los procesos de corte por arco de plasma. Las ventajas varían en función del material que se esté cortando y del plasma y gas de protección que se esté utilizando. Mezclas de argón e hidrógeno para obtener una mejor calidad de corte en acero inoxidable de mayor grosor. La mezcla nitrógeno/argón/hidrógeno también proporciona mejores efectos metalúrgicos en el acero inoxidable de mayor grosor.

Nitrógeno

El corte por plasma con nitrógeno puro es un proceso estrictamente “térmico” que se utiliza habitualmente en materiales no ferrosos. Si se usa nitrógeno como gas plasma en acero al carbono se generan más impurezas y es habitual que se produzca una nitruración o un endurecimiento en el borde cortado.

El corte por plasma con nitrógeno puro es un proceso estrictamente “térmico” que se utiliza habitualmente en materiales no ferrosos. Si se usa nitrógeno como gas plasma en acero al carbono se generan más impurezas y es habitual que se produzca una nitruración o un endurecimiento en el borde cortado.

Oxígeno

El corte por plasma con oxígeno se utiliza para lograr unas velocidades de corte más rápidas a menor potencia en el acero al carbono y consigue mejores resultados en el borde cortado que el nitrógeno o el aire puro.

El corte por plasma con oxígeno se utiliza para lograr unas velocidades de corte más rápidas a menor potencia en el acero al carbono y consigue mejores resultados en el borde cortado que el nitrógeno o el aire puro.

Servicios

Formación

La formación puede incluir seguridad de las atmósferas de gases, propiedades de los gases, aplicaciones de tratamiento de metales, la norma NFPA 86, requisitos de los paneles de control de las tuberías y los caudales, y solución de problemas relativos a las atmósferas. Esta información puede serle de ayuda para asegurar las condiciones de seguridad de las operaciones en hornos y prevenir accidentes.

La formación puede incluir seguridad de las atmósferas de gases, propiedades de los gases, aplicaciones de tratamiento de metales, la norma NFPA 86, requisitos de los paneles de control de las tuberías y los caudales, y solución de problemas relativos a las atmósferas. Esta información puede serle de ayuda para asegurar las condiciones de seguridad de las operaciones en hornos y prevenir accidentes.

Servicios de auditoría/detección de fugas

Nuestros ingenieros de aplicaciones pueden trabajar conjuntamente con el personal de su planta para analizar y conocer en profundidad el proceso al completo. Basándonos en estos análisis y sus necesidades, podemos recomendarle soluciones de mejora de los procesos que se reflejen en la calidad y uniformidad del producto y, además, optimicen el uso del gas. Los servicios de Carburos Metálicos incluyen: comprobación de fugas, perfilado en los hornos, calibración analítica, solución de problemas en los procesos de análisis de gases y revisión de los procesos en general.

Nuestros ingenieros de aplicaciones pueden trabajar conjuntamente con el personal de su planta para analizar y conocer en profundidad el proceso al completo. Basándonos en estos análisis y sus necesidades, podemos recomendarle soluciones de mejora de los procesos que se reflejen en la calidad y uniformidad del producto y, además, optimicen el uso del gas. Los servicios de Carburos Metálicos incluyen: comprobación de fugas, perfilado en los hornos, calibración analítica, solución de problemas en los procesos de análisis de gases y revisión de los procesos en general.

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