Segredos para cortes perfeitos com plasma: Gás, tensão e velocidade

Ampere (intensidade de corrente)

Ampere - A unidade de medida do fluxo de elétrons (a quantidade de elétrons que passam por segundo) em um circuito.

Para um material de uma espessura específica, à medida que a corrente de corte aumenta, a velocidade de corte deve aumentar de forma correspondente.

Para um material de uma espessura específica, se a corrente de corte for aumentada, a formação de escória diminuirá.

Para um material de uma espessura específica, a escolha de uma corrente de corte menor geralmente resulta em uma melhor qualidade da superfície de corte e da borda superior.

Em condições normais, a vida útil dos consumíveis em correntes mais baixas excede a das correntes mais altas, o que é especialmente evidente quando se usa corte com oxigênio.

Capacidade de corte a plasma

Todos corte a plasma Os dispositivos especificam uma espessura máxima de corte e uma espessura máxima de perfuração.

Gás: Pureza

A pureza do gás usado nos dispositivos de plasma, como condição fundamental de uso, deve atender aos requisitos listados na tabela abaixo. Caso contrário, a qualidade do corte poderá diminuir, a vida útil dos componentes consumíveis poderá ser drasticamente reduzida e o dispositivo de plasma poderá apresentar mau funcionamento.

• Oxigênio, nitrogênio e argônio-hidrogênio (H35): Pureza ≥ 99,995%
• Ar: Limpo, seco e sem óleo
• Metano: Pureza ≥ 93%

Gás: Vazão

Pressão de suprimento

Para garantir a operação adequada do dispositivo de plasma, são estabelecidos requisitos rigorosos para a pressão/taxa de fluxo de entrada da caixa de controle de gás. É altamente recomendável usar um regulador de pressão altamente confiável, instalado próximo à entrada da caixa de controle de gás.

Selecione um regulador de pressão de alta qualidade (2 estágios) e consulte o manual do dispositivo de corte a arco de plasma para obter os parâmetros de pressão nominal e taxa de fluxo.

Os operadores devem monitorar com frequência para entender prontamente se a pressão e o fluxo podem atender aos requisitos.

Seleção de gás

Fatores a serem considerados

Tipo de material para corte

• Aço macio
• Aço inoxidável
• Alumínio
• Outros

Qualidade de corte desejada

Gases: Gás de plasma

O gás de plasma, usado para cortar materiais, também é conhecido como gás de corte. É o gás ionizado expelido pelo bocal.

• Ar
• Oxigênio
• Nitrogênio
• Argônio-Hidrogênio

Gás de plasma: Ar

Vantagens

• Excelente relação custo-benefício (baixo custo).
• Fácil de obter.
• Oferece bons resultados no corte de aço carbono.

Desvantagens

• Provoca alterações nas propriedades do metal na superfície de corte (como soldabilidade, maleabilidade e usinabilidade no caso do aço carbono).
• A vida útil dos consumíveis é aceitável, mas não ideal.
• Aumento da escória, nitretação da superfície.

Gás de plasma: Nitrogênio

Vantagens:

• É possível obter uma qualidade de corte superior ao cortar ligas de alumínio e aço inoxidável, especialmente ao utilizar jato de água tecnologia de corte.
• A vida útil das peças consumíveis é excelente.

Desvantagens:

• O corte pode resultar em alterações nas propriedades do metal na superfície, como soldabilidade, maleabilidade e usinabilidade (conforme demonstrado com o aço carbono).
• Ao cortar aço carbono, há um aumento da escória e da nitretação da superfície.

Gás de plasma: Argônio-Hidrogênio

Vantagens:

• Usado principalmente para corte de aço inoxidável com uma espessura de 1/4″ ou mais.
• Obtém superfícies de corte lisas e brilhantes.
• Geralmente adotado para corte de alta corrente (corrente de corte de até 1.000 amperes), espessura de corte até 6″).
• Excelente vida útil dos consumíveis.
• Para cortar aço inoxidável de 3/8″ a 2″, a utilização do corte a gás duplo melhora a qualidade do corte.

Desvantagens:

• Aumento dos custos operacionais devido ao aumento do preço do gás.
• Superfície áspera ao cortar ligas de alumínio.

Gás de plasma: Oxigênio

Vantagens:

• A escolha ideal para cortar aço com baixo teor de carbono.
• Velocidade de corte aprimorada.
• Qualidade excepcional da superfície de corte (cortes claros, superfície lisa, praticamente sem escória).

Desvantagens:

• Aumento dos custos operacionais devido ao aumento das despesas com gás e materiais de consumo.

Gás: gás de proteção (protetor)

O gás de proteção é usado para isolar a área de corte da atmosfera, resultando em uma superfície de corte mais limpa. Esse gás também participa do processo de corte a plasma. Ele envolve o arco de plasma e o comprime ainda mais em direção ao núcleo, ajudando no resfriamento do bocal de corte.

Ao criar um microclima ao redor da superfície cortada, ele a isola do oxigênio. A escolha do tipo de gás de proteção depende do gás de plasma.

Altura da tocha: Altura de perfuração e altura de corte

A altura de perfuração refere-se à distância inicial da tocha até a superfície do material que está sendo cortado durante o processo de perfuração.

A altura de corte, por outro lado, é a distância que precisa ser mantida entre a tocha e a superfície do material que está sendo cortado durante o processo de corte.

Controle de altura da tensão do arco

O Monitor de controle de altura supervisiona a tensão do circuito do controlador de altura, fazendo os ajustes adequados conforme necessário. A altura da tocha de corte afeta a perpendicularidade da superfície de corte e outros aspectos da qualidade do corte.

O controle de altura da tensão do arco garante que a tocha de corte mantenha uma distância (altura) consistente da peça de trabalho, mesmo em materiais de chapa irregulares.

Velocidade de corte e tensão do arco

À medida que a velocidade de corte aumenta, a tensão do arco deve ser reduzida, e vice-versa.

Razões para mudanças na velocidade de corte:

• Na entrada/saída das esquinas.
• No início/fim do corte.
• Ao cortar arcos ou formas semelhantes.
• A escória pode se formar nesses locais.

Reações da tocha a mudanças na velocidade:

• À medida que a velocidade diminui, a tocha desce.
• À medida que a velocidade aumenta, a tocha sobe.
• Quando a velocidade diminui, o controle de altura da tocha deve ser desativado, exigindo um sinal do CNC para desativar o controle de altura da tocha.

A velocidade de corte é adequada.

O melhor espessura de corte correspondente à corrente de corte deve ser selecionado na seção intermediária da tabela de parâmetros de corte.

A velocidade de corte é precisa, mas o arco está um pouco atrasado.

A altura de corte é precisa; a tensão é ajustada.

Aparência da superfície de corte

Além do corte oxicombustível de aço de baixo carbono, o formato da borda de fuga das superfícies de corte de outros materiais não indica efetivamente a velocidade de corte.

É essencial considerar o ângulo de inclinação da superfície de corte, o grau de adesão da escória e outros atributos de aparência, juntamente com a suavidade ou rugosidade da superfície, para avaliar com precisão a velocidade de corte.

As superfícies de corte côncavas podem ser devidas a alturas de corte excessivamente baixas ou ao uso excessivo de consumíveis. Por outro lado, superfícies de corte convexas podem indicar alturas de corte muito altas ou uso excessivo de consumíveis.

Aplicação da tabela de parâmetros de corte

A tabela de parâmetros de corte fornece os parâmetros essenciais para o corte. O fluxo de gás deve ser ajustado de acordo com essa tabela, a menos que instruções especiais exijam ajustes adicionais para melhorar a qualidade do corte.

É fundamental fazer pequenas alterações nos parâmetros, como velocidade de corte, altura da tocha e pressão do arco, para obter os melhores resultados de corte. Antes de iniciar o corte e depois de substituir os consumíveis, é necessário soprar ar por mais de um minuto.

Direção de corte

No sentido horário: Corte das bordas externas da peça de trabalho.

No sentido anti-horário: Corte dos furos internos da peça de trabalho.

Diagnóstico de aparência: Escória

A escória é o material que não é totalmente removido do corte.

Ele se manifesta de três formas:

• Impurezas de alta velocidade: pequenas e duras, semelhantes a grânulos.
• Impurezas de baixa velocidade: grandes, semelhantes a bolhas, concentradas na parte inferior do corte.
• Escória superior: leve acúmulo de escória na parte superior da superfície de corte.

Formação de escória devido à baixa velocidade

O acúmulo de escória esférica é substancial, o que permite a remoção em larga escala, que é facilmente alcançada.

Causa:

• Corrente excessiva
• Velocidade lenta
• A altura de corte está muito baixa

Solução:

• Use um bico de corte de tamanho menor
• Aumentar a velocidade
• Ajuste a tensão do arco para cima

A velocidade excessiva resulta em aderência da escória

O acúmulo de escória aparece em rolos finos e é difícil de remover.

Possíveis causas:

• Danos no bocal de corte
• Corrente insuficiente
• Velocidade excessiva
• Alta altura de corte

Soluções:

• Substitua o bico de corte
• Use um bico de corte maior
• Reduzir a velocidade
• Diminuir a tensão do arco

Respingos na parte superior

Os respingos na parte superior, visíveis em ambos os lados do corte, geralmente ocorrem apenas no ar corte a plasma. Reduza gradualmente a tensão do arco (não excedendo 5V) até que os respingos na parte superior desapareçam.

Linhas de fuga

As linhas de fuga referem-se às estrias deixadas na superfície de corte durante o processo de corte. Quanto mais lisa for a superfície de corte, menor será a ondulação de corrente emitida pela fonte de plasma. O formato dessas estrias depende do método de corte.

Por exemplo, com a velocidade adequada, o uso de nitrogênio ou argônio-hidrogênio para o corte resulta em estrias ligeiramente curvas e inclinadas em aproximadamente 15 graus. Por outro lado, o uso de oxigênio para o corte produz estrias quase verticais.

Reconhecimento do bordo de fuga

Empregar a comparação da borda de fuga para determinar a velocidade de corte ideal é uma excelente opção.

Uma borda de arrasto vertical indica que a velocidade de corte está muito baixa.

Uma borda de arrasto excessiva sugere que a velocidade de corte está muito rápida.

Geralmente, quando a borda de fuga está inclinada de 10 a 15°, isso significa que a velocidade de corte é adequada.

Ângulo de inclinação da face de corte

O ângulo de inclinação da face de corte é o ângulo entre a face de corte e a linha vertical. Se o corte for perfeitamente reto, ele deverá atingir um ângulo de 0°.

O ângulo padrão para uma forma retangular deve ser ≤4° em todos os quatro lados.

Uma altura de corte maior equivale a um ângulo de inclinação positivo da face de corte, enquanto uma altura de corte menor está relacionada a um ângulo de inclinação negativo da face de corte.

Chanfro excessivo na superfície de corte

• O bocal está danificado.
• A tocha de corte não está perpendicular à superfície do material que está sendo cortado.
• A direção de corte está incorreta (não está alinhada com a direção do anel giratório).
• A corrente de corte é muito alta/ muito baixa.
• A altura de corte está muito alta ou muito baixa.
• A velocidade de corte é muito rápida ou muito lenta.

O impacto da altura da tocha no ângulo do chanfro em processos de corte.

Oxigênio e nitrogênio

Comparado ao corte com nitrogênio, o resultado do corte com oxigênio apresenta bordas distintas ao redor da peça de trabalho com o mínimo de escória.

As peças obtidas com o corte por plasma de oxigênio são comparativamente mais limpas, com soldabilidade, conformabilidade e usinabilidade superiores nas superfícies cortadas.

Diagnóstico visual: Largura do meio-fio

O corte é o espaço (ou o material removido) formado durante o processo de corte.

A largura do corte é crucial para a precisão dimensional da peça de trabalho.

Largura do Kerf = 1,5-2,0 x diâmetro do bocal de corte

Velocidade mais baixa = corte mais largo

Corrente mais alta = corte mais largo

Especificações para o corte de furos redondos

Regra: O diâmetro do furo que está sendo cortado deve ser pelo menos duas vezes a espessura do material que está sendo cortado. Ao cortar furos menores, pode ocorrer a formação de um furo cônico.