¿Cuál es el mejor gas para su corte por plasma?

Dependiendo del metal que vaya a cortar, necesitará diferentes tipos de gases o una mezcla especial de gases. En este artículo nos centraremos en sus principales características y recomendaremos qué metales y distintos gases son adecuados para cortar.

Los gases de corte por plasma más comunes incluyen aire comprimido, oxígeno, mezclas de nitrógeno (N2/CO2; N2/H20; y (N2)2/aire) y argón-hidrógeno. Todos funcionan relativamente bien en láminas de metal más delgadas, de media pulgada o menos (≤ 12 mm), pero cuando el espesor de la placa aumenta, los fabricantes suelen utilizar una combinación de estos gases para mejorar la producción.

CUATRO GASES DE CORTE POR PLASMA AMPLIAMENTE UTILIZADOS

1. AIRE COMPRIMIDO

El aire comprimido es el gas de plasma más versátil y proporciona una buena relación entre calidad y velocidad de corte en acero de baja aleación (acero templado), acero inoxidable y aluminio. La gran ventaja es el menor costo de operación porque no es necesario comprarlo. Por otro lado, es necesario mantener un compresor con regularidad y mantenerlo libre de partículas o vapor de aceite y humedad. Al utilizar aire comprimido se puede producir algún tipo de oxidación y nitruración en la superficie de corte, lo que puede provocar porosidad con impacto negativo en la soldabilidad posterior. El problema generalmente se corrige utilizando posteriormente alambre de soldadura de alta calidad con desnitrificadores.

La mejor solución para los sistemas de corte por plasma EX-TRAFIRE® es un compresor de aire de buen tamaño con una salida de flujo de gas de más de 200 lpm (litros por minuto), es decir, 7,1 scf/m (metros cúbicos estándar por minuto) dependiendo del tipo de fuente de alimentación. El valor de la presión del gas debe ser al menos 0,8 bar (11 PSI) por encima de la presión de corte dinámica requerida, según el tipo de antorcha. Por ejemplo, la antorcha FHT-EX®105RTX a 105 A requiere una presión dinámica de 5,2 bar (75 PSI) / 140 lpm (5 scf/m) para aplicaciones de corte. Eso significa que la presión de entrada a la fuente de alimentación debe ser de al menos 6 bar (87 PSI) / 170 lpm (6 scf/min), incluida una pequeña reserva de amortiguación. Cuantos más lpm, mejor.

2. OXÍGENO

En la industria, el oxígeno es el gas número uno para cortar acero templado debido a que los cortes son limpios y de buena calidad, dejando solo una ligera capa de escoria (residuos minerales que se forman en la superficie del metal fundido), que es fácil de eliminar del corte gracias a la baja tensión superficial. Además, el corte con oxígeno aumenta la velocidad de corte en comparación con otros gases de plasma. El oxígeno también funciona eficazmente en combinación con otros combustibles secundarios. No se recomienda oxígeno para cortar acero inoxidable o aluminio.

La principal desventaja del oxígeno es el elevado precio del gas y, en algunos casos, la vida útil ligeramente reducida de los consumibles. Tampoco funciona en superficies brillantes.

El oxígeno no se utiliza ni se permite para los sistemas de corte por plasma EX-TRAFIRE®.

3. NITRÓGENO

Anteriormente, el nitrógeno se utilizaba en las antiguas antorchas de plasma. Hoy en día, el nitrógeno se utiliza a menudo para sistemas de plasma de corriente más alta, para cortar materiales de hasta 3 pulgadas (≤ 75 mm). Los mejores resultados se obtienen al cortar acero inoxidable y aluminio, pero también se logra una calidad de corte aceptable en acero templado, aunque puede producirse algo de escoria. Por sí solo, es más eficaz en láminas finas, lisas y brillantes. Una pequeña ventaja del nitrógeno es la excelente calidad de corte y la mayor vida útil de los consumibles. Por otra parte, el nitrógeno es un gas caro. Para metales más gruesos es mejor utilizar nitrógeno en combinación con dióxido de carbono, aire o argón como gas secundario.

El CO2 mejora ligeramente el acabado de la superficie, aumenta la velocidad de corte y prolonga la vida útil de los consumibles.
El aire es el mejor gas secundario cuando se utiliza un sistema de plasma de nitrógeno
Se debe utilizar agua como secundaria, si el sistema lo permite, con nivel freático.

Con referencia al primer párrafo, el aire comprimido contiene alrededor de un 75% de nitrógeno, por lo que el nitrógeno y sus mezclas también son gases adecuados para las fuentes de alimentación EX-TRAFIRE®. Están recomendados para corte de acero inoxidable o aluminio.

4. ARGÓN HIDRÓGENO*

El argón es un gas inerte poco común y, por tanto, caro, que no reacciona con los metales que se cortan. Es ventajoso utilizar argón durante el corte. Estabiliza el arco y previene la contaminación atmosférica de los baños de soldadura, pero no puede funcionar solo debido a su baja conductividad.

El hidrógeno es un perfecto conductor térmico y puede enfriar rápidamente superficies metálicas calientes. Por estas razones, es óptimo para cortar aluminio y acero de alta aleación (acero inoxidable). Aunque tiene una excelente conductividad, su bajo peso atómico le impide tener una energía cinética elevada. Al igual que el argón, debe combinarse con otros gases.

La mezcla estándar de argón-hidrógeno es 65% de argón y 35% de hidrógeno. Esta mezcla de argón e hidrógeno es la mejor para placas gruesas de acero inoxidable y aluminio que superan las 3 pulgadas. Para cortar acero templado no se recomienda. Además de cortar, la mezcla de argón e hidrógeno también es adecuada para ranurar con plasma cualquier material. El argón-hidrógeno proporciona un corte recto, muy suave y una superficie casi pulida en aceros de alta aleación (acero inoxidable). La combinación ofrece las máximas capacidades de corte. Debido al elevado precio de compra, el funcionamiento con argón-hidrógeno resulta menos económico.

* Antes de su uso, asegúrese de que su sistema sea seguro y compatible con gas argón-hidrógeno.

El argón y sus mezclas son adecuados para las fuentes de alimentación EX-TRAFIRE® para aplicación de marcado utilizando la línea EX-TRAFIRE® HD. En comparación con el aire comprimido, marcar con argón evitará ranuras demasiado profundas y anchas. En otras palabras, puede lograr mejores resultados.

RECOMENDACIÓN FINAL

Teniendo en cuenta los materiales más comunes que corta, su espesor, la calidad de corte requerida y sus requisitos financieros, aquí hay algunas breves conclusiones:

El gas más económico y versátil para el corte por plasma es el aire comprimido limpio, apto para acero templado e inoxidable, y también para aluminio.
El oxígeno es el mejor para el corte de acero templado, donde se utiliza aire como gas protector, con buena calidad de corte, velocidad de corte rápida y poca escoria y fácil de eliminar.
Cuando necesite cortar principalmente acero inoxidable y aluminio, utilice plasma de nitrógeno en combinación con CO2 para alcanzar la mejor relación costo-rendimiento.
Para placas de acero inoxidable y aluminio muy gruesas, el argón-hidrógeno en combinación con nitrógeno como gas secundario es la mejor opción para obtener una calidad de corte perfecta por el costo.

El gas de plasma más adecuado para los sistemas de corte por plasma EX-TRAFIRE® es claramente el aire comprimido. Los principales beneficios son un costo inicial y operativo reducido y una fácil accesibilidad (solo un compresor con los parámetros configurados correctamente).

Una posible alternativa para cortar acero inoxidable o aluminio es el nitrógeno. El uso de nitrógeno requiere sólo un ligero ajuste de los parámetros de corte en comparación con el aire comprimido.

Para el marcado de placas con la línea EX-TRAFIRE® HD, la mejor opción es claramente el argón. Utilizando una gama especial de consumibles para aplicaciones de marcado, puede lograr ranuras bonitas, suaves, suaves y estrechas.

Esperamos que este artículo le haya resultado útil. Si necesita algún asesoramiento en este ámbito, no dude en contactar con nosotros a través del correo electrónico: info@thermacut.com.mx

Texto: Thermacut®
Foto: Archivo de Thermacut, k.s.