Corte de metal com plasma. Equipamentos metalúrgicos

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

O corte a plasma é usado no processamento de metais condutores. O material que está sendo processado recebe energia de uma fonte de corrente através de gás ionizado. O sistema padrão inclui uma fonte de alimentação, circuito de ignição e tocha que fornecem a potência, ionização e controle necessários para corte de alta qualidade e qualidade em uma variedade de metais.

A saída de energia CC define a espessura e a velocidade de corte do material e mantém o arco.

O circuito de ignição é feito na forma de um gerador de tensão alternada de alta frequência de 5-10 mil V com frequência de 2 MHz, que cria um arco de alta intensidade que ioniza o gás ao estado de plasma.

A tocha é um suporte para consumíveis - bico e eletrodo - e proporciona resfriamento dessas peças com gás ou água. O bico e o eletrodo são comprimidos e suportam o jato ionizado.

Sistemas manuais e mecanizados servem a propósitos diferentes e requerem equipamentos diferentes. Somente o usuário pode determinar qual é o melhor para suas necessidades.

Corte de metal com plasma é um processo térmicoum processo no qual um feixe de gás ionizado aquece um metal eletricamente condutor a uma temperatura acima de seu ponto de fusão e remove o metal fundido através de um orifício perfurado. Um arco elétrico ocorre entre o eletrodo no queimador, ao qual é aplicado um potencial negativo, e a peça de trabalho com potencial positivo, e o material é cortado por um fluxo de gás ionizado sob pressão a uma temperatura de 770 a 1400 °C. Um jato de plasma (gás ionizado) é concentrado e direcionado através de um bico, onde se condensa e se torna capaz de fundir e cortar uma grande variedade de metais. Este é o processo básico para corte a plasma manual e mecanizado.

Corte manual

O corte manual de metal com plasma é feito usando dispositivos relativamente pequenos com uma tocha de plasma. São manobráveis, versáteis e podem ser usados para realizar várias tarefas. Suas capacidades dependem da força atual do sistema de corte. As configurações de corte manual variam de 7-25 A a 30-100 A. Alguns dispositivos, no entanto, podem produzir até 200 amperes, mas estes não são amplamente utilizados. Em sistemas manuais, o ar de processo é geralmente usado como plasma e gás de proteção. Eles são projetados de tal forma que podem ser usados com várias tensões de entrada, que podem variar de 120 a 600 V, e também podem ser usados em redes monofásicas ou trifásicas.

Plasma de corte de metal portátil é comumente usado em oficinas de processamento finomateriais, serviços de manutenção fabril, oficinas, pontos de recolha de sucata, em obras de construção e instalação, na construção naval, oficinas de reparação automóvel e oficinas de arte. Como regra, é usado para aparar o excesso. Um cortador de plasma típico de 12 amperes corta no máximo 5 mm de metal a uma taxa de cerca de 40 mm por minuto. 100 amp corta a camada de 70 mm em até 500 mm/min.

Como regra, o sistema manual é selecionado dependendo da espessura do material e da velocidade de processamento desejada. Um dispositivo que fornece alta corrente é mais rápido. No entanto, ao cortar com alta corrente, fica mais difícil controlar a qualidade do trabalho.

Usinagem

O corte a plasma mecanizado é realizado em máquinas geralmente muito maiores que as manuais e é usado em combinação com mesas de corte, incluindo aquelas com banho de água ou com plataforma equipada com vários acionamentos e motores. Além disso, os sistemas mecanizados são equipados com CNC e controle de altura do jato do cabeçote de corte, que pode incluir pré-ajuste da altura da tocha e controle de tensão. Os sistemas de corte a plasma mecanizado podem ser instalados em outros equipamentos metalúrgicos, como prensas de estampagem, cortadoras a laser ou sistemas robóticos. O tamanho da configuração mecanizada depende do tamanho da mesa e da plataforma utilizada. A serra de painel pode ser menor que 1200x2400 mm e maior que 1400x3600milímetros. Esses sistemas não são muito móveis, portanto, antes da instalação, você deve considerar todos os seus componentes, bem como sua localização.

Requisitos de Energia

As fontes de alimentação padrão têm uma faixa de corrente máxima de 100 a 400 A para oxicorte e 100 a 600 A para corte com nitrogênio. Muitos sistemas operam na faixa mais baixa, como 15 a 50 A. Existem sistemas de corte de nitrogênio com correntes de 1000 A e acima, mas são raros. A tensão de entrada para sistemas de plasma mecanizados é 200-600 V trifásico.

Requisitos de gás

As misturas de ar comprimido, oxigênio, nitrogênio e argônio/hidrogênio são comumente usadas para cortar aço-carbono, aço inoxidável, alumínio e vários materiais exóticos. Suas combinações servem como plasma e gases auxiliares. Por exemplo, ao cortar aço-carbono, o gás inicial geralmente é nitrogênio, o plasma é oxigênio e o ar comprimido é usado como auxiliar.

Oxigênio é usado para aço carbono macio porque produz cortes de alta qualidade em materiais de até 70 mm de espessura. O oxigênio também pode atuar como gás de plasma para aço inoxidável e alumínio, mas o resultado não é totalmente preciso. O nitrogênio serve como plasma e gás auxiliar, pois proporciona excelente desempenho de corte em praticamente qualquer tipo de metal. É utilizado em altas correntes e permite o processamento de chapas metálicas de até 75 mm de espessura e como gás auxiliar para plasma de nitrogênio e argônio-hidrogênio.

O ar comprimido é o gás mais comum para gases de plasma e auxiliares. Quando o corte de baixa corrente de chapas metálicas de até 25 mm de espessura é executado, ela deixa uma superfície oxidada. Ao cortar com ar, nitrogênio ou oxigênio é o gás auxiliar.

A mistura argônio-hidrogênio é normalmente usada para usinagem de aço inoxidável e alumínio. Proporciona um corte de alta qualidade e é essencial para o corte mecanizado de chapas com mais de 75mm de espessura. O dióxido de carbono também pode ser usado como gás auxiliar ao cortar metal com plasma de nitrogênio, pois pode lidar com a maioria dos materiais e garantir boa qualidade.

Mistura de nitrogênio-hidrogênio e metano também são algumas vezes usados no processo de corte a plasma.

O que mais você precisa?

A escolha de plasma e gases auxiliares são apenas duas das decisões mais importantes a serem levadas em consideração ao instalar ou usar um sistema de plasma mecanizado. Os tanques de gás podem ser adquiridos ou alugados, estão disponíveis em vários tamanhos e as condições de armazenamento devem ser fornecidas. A instalação do sistema requer uma quantidade significativa de fiação elétrica e tubulação para gás e refrigerante. Além do sistema de plasma mais mecanizado, você precisa pegar uma mesa, serra, CNC e THC. Os OEMs normalmente oferecem uma variedade de opções de hardware para se adequar a qualquer configuração de dispositivo.

A mecanização é necessária?

Por causa dea complexidade de escolher um processo de corte a plasma mecanizado, muito tempo deve ser dedicado à pesquisa de várias configurações e critérios do sistema. Observe:

• tipos de peças a serem cortadas;
• número de itens industriais por lote;
• velocidade e qualidade de corte desejada;
• custo de consumíveis.
• custo total de operação da configuração, incluindo eletricidade, gás e mão de obra.

O tamanho, forma e número de peças a serem produzidas podem determinar o equipamento de produção industrial necessário - o tipo de CNC, mesa e plataforma. Por exemplo, a produção de peças pequenas pode exigir uma plataforma com acionamento especializado. Os acionamentos de cremalheira e pinhão, servoacionamentos, amplificadores de acionamento e sensores utilizados nas plataformas determinam a qualidade do corte e a velocidade máxima do sistema.

Qualidade e rapidez também dependem do tipo de equipamento metalúrgico, CNC e gases utilizados. Um sistema mecanizado com corrente e fluxo de gás ajustáveis no início e no final do corte reduzirá o consumo de material. Além disso, com um CNC com grande capacidade de memória e escolha de configurações possíveis (por exemplo, a altura da chama no final do corte) e processamento rápido de dados (comunicações de entrada / saída) reduzirá o tempo de inatividade e aumentará a velocidade e precisão do trabalho.

Em última análise, a decisão de comprar ou atualizar um sistema de corte a plasma mecanizado ou usar um manual deve ser acertada.

Equipamento de corte de metal a plasma

Hypertherm Powermax45 é um dispositivo portátil com um grande número de componentes padrão baseados em um inversor, ou seja, um transistor bipolar de porta isolada. É muito fácil de trabalhar, seja cortando aço fino ou chapas de 12 mm de espessura a 500 mm/min ou 25 mm a 125 mm/min. O dispositivo é capaz de gerar alta potência para cortar diversos tipos de materiais condutores como aço, aço inoxidável e alumínio.

O sistema de energia tem uma vantagem sobre os análogos. Tensão de entrada - corrente monofásica de 200-240 V com potência de 34/28 A a uma potência de 5,95 kW. As variações na tensão de entrada da rede são compensadas pela tecnologia Boost Conditioner, que fornece à tocha um melhor desempenho em baixas tensões, potência de entrada flutuante e quando alimentada por um gerador. Os componentes internos são resfriados com eficiência com PowerCool para melhor desempenho, tempo de execução e confiabilidade. Outra característica importante deste produto é a conexão da tocha FastConnect, que facilita o uso mecanizado e aumenta a versatilidade.

A tocha Powermax45 apresenta um design de ângulo duplo que prolonga a vida útil do bico e reduz os custos operacionais. Está equipado com a função Conical Flow, que aumenta a densidade de energia do arco, o que reduz significativamente a escória e produz corte a plasma de alta qualidade. O preço do Powermax45 é de US$ 1.800.

Hobart AirForce 700i

Hobart AirForce 700i tem o maiorcapacidade de corte desta linha: espessura nominal de corte - 16 mm a uma velocidade de 224 mm / min e máxima - 22 mm. Comparado com análogos, a corrente de operação do dispositivo é 30% menor. O cortador de plasma é adequado para estações de serviço, oficinas e pequenas construções.

Apresenta um inversor leve e potente, fusível de partida ergonômico, consumo de ar eficiente e consumíveis de baixo custo para produzir corte a plasma seguro, de alta qualidade e acessível. O AirForce 700i custa US$ 1.500.

Vem com lanterna manual ergonômica, cabo, 2 pontas de reposição e 2 eletrodos. O consumo de gás é de 136 l/min a uma pressão de 621–827 kPa. O peso do dispositivo é de 14,2 kg.

A saída de 40 amp fornece um desempenho excepcional de corte de chapa metálica - mais rápido do que os dispositivos mecânicos, a gás e plasma de outros fabricantes.

Miller Spectrum 625 X-treme

Miller Spectrum 625 X-treme é uma pequena máquina poderosa o suficiente para cortar vários tipos de aço, alumínio e outros metais condutores.

Alimentado por 120-240 V AC, ajustando-se automaticamente à tensão aplicada. O design leve e compacto o torna altamente portátil.

Com a tecnologia Auto-Refire, o arco é controlado automaticamente, eliminando a necessidade de pressionar o botão constantemente. A espessura nominal de corte a 40 A é 16mm a uma velocidade de 330 mm/min, e a máxima é de 22,2 mm a 130 mm/min. Consumo de energia - 6, 3 kW. O peso do dispositivo em execução manual é de 10,5 kg e com uma máquina de corte - 10,7 kg. Ar ou nitrogênio é usado como gás de plasma.

A confiabilidade do Miller 625 vem da tecnologia Wind Tunnel. Graças ao ventilador de alta velocidade integrado, poeira e detritos não entram no dispositivo. Os indicadores LED informam sobre pressão, temperatura e potência. O preço do dispositivo é $ 1800.

Lotos LTP5000D

Lotos LTP5000D é uma máquina de plasma portátil e compacta. Com um peso de 10,2 kg, não haverá problemas com seu movimento. A corrente de 50 amp gerada pelo conversor digital e o poderoso MOSFET proporcionam corte eficiente de aço macio de 16 mm e aço inoxidável ou alumínio de 12 mm.

O dispositivo se ajusta automaticamente à tensão e frequência da rede. Comprimento da mangueira - 2,9 M. O arco piloto não entra em contato com metal, o que permite que a máquina seja utilizada para cortar materiais enferrujados, crus e pintados. O dispositivo é seguro de usar. O ar comprimido usado para corte não é prejudicial aos seres humanos. E o estojo resistente a choques protege de forma confiável o dispositivo contra poeira e detritos. O preço do Lotos LTP5000D é $ 350.

Ao comprar um cortador de plasma, você deve sempre priorizar a qualidade. Cuidado com a tentação de comprar um dispositivo barato e de baixa qualidade, pois seu rápido desgaste a longo prazo levará acustos muito mais elevados. Claro, também não vale a pena pagar a mais, existem opções de orçamento decentes suficientes sem acessórios e altas capacidades que você pode nunca precisar.