La conjugación de calidad de corte, productividad, costo operativo y versatilidad hace del plasma el proceso de corte industrial más popular que existe.

¿Qué es el plasma?

Plasma es el cuarto estado de la materia. Normalmente pensamos en tres estados de la materia: sólido, líquido y gaseoso. Para un elemento común como el agua, estos tres estados son hielo, agua y vapor.

Energía termica

La diferencia entre estos estados son sus niveles de energía relativos. Cuando se aporta energía en forma de calor al hielo, este se derrite y se transforma en agua; si se agrega más energía, el agua se evapora y se transforma en vapor. Si se pudiese agregar al vapor una energía considerablemente mayor (calentarlo a aproximadamente 11 700 ºC), se descompondría en una variedad de gases y se transformaría en un conductor de electricidad o en gas ionizado. A este gas ionizado con alto nivel de energía se le llama plasma.

El sistema de corte por plasma usa un flujo de plasma para transferir la energía a un material conductor. El flujo de plasma normalmente se forma al hacer que un gas como el nitrógeno, oxígeno, argón, o hasta el aire, pase por una boquilla estrecha. Una corriente eléctrica producida por una fuente de energía externa agrega la energía suficiente para que el flujo de gas lo ionice y lo convierta en un arco de plasma con temperaturas que alcanzan los 40 000 ˚F. El arco de plasma corta la pieza al derretirla y disipa el metal derretido.

Componentes de un sistema de plasma

Un sistema de corte por plasma básico incluye los siguientes componentes:

  • Fuente de energía - Una fuente de alimentación CC de corriente constante. El voltaje en circuito abierto por lo general está en el rango de 240 a 400 VCD. La corriente de salida (amperaje) y kilowatt de la fuente de energía determina la velocidad y la capacidad del espesor de corte del sistema. La principal función de la fuente de energía es suministrar la energía correcta para mantener el arco de plasma después de la ionización.
  • Circuito de arranque de arco - En la mayoría de las antorchas de enfriamiento líquido de 130 A en adelante, este es un circuito generador de alta frecuencia que produce un voltaje de CA de 5 000 a 10 000 voltios a aproximadamente 2 MHz. Este voltaje crea un arco de alta intensidad dentro de la antorcha a fin de ionizar el gas, produciéndose de esta manera el plasma. En lugar del circuito de arranque de alta frecuencia mencionado arriba, las antorchas de plasma normalmente usan un electrodo móvil, o tecnología de encendido por retracción de electrodo (“blowback”) para ionizar el gas.
  • Antorcha - Sirve de soporte a la boquilla y al electrodo consumibles y para refrigerar (con agua o gas) estas piezas. La boquilla y el electrodo constriñen y mantienen el chorro de plasma.

Aplicaciones e industrias típicas

El plasma se usa en sistemas de corte manuales y mecanizados para cortar una amplia variedad de materiales conductores, como acero al carbono, acero inoxidable, aluminio, cobre, bronce y otros metales.

Las aplicaciones de corte incluyen:

  • Corte recto
  • Corte en bisel
  • Ranurado
  • Corte de orificios
  • Corte ranurado y de largo alcance
  • Corte de acabado superficial
  • Marcado

Las industrias y mercados incluyen:

  • Agricultura y ganadería
  • Construcción naval
  • Minería
  • Energía
  • Fabricación mecánica y de climatización
  • Centros de servicios del acero
  • Equipos de construcción
  • Reparación automotriz
  • Artes gráficas, señales y ornamentación
  • Tuberías y transporte por tubería
  • Construcción general
  • Construcción de servicios civiles
  • Procesos de fabricación y producción y talleres de producción

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