El lder en tecnologa de corte plasma

TECNOLOGIA DE CORTE POR PLASMAExpositor: Pedro Sanchez Silva Cruz

Qu es el Corte Plasma?

Qu es el Plasma?

El Cuarto Estado de la MateriaEl plasma es un conjunto de partculas que muestra algunas propiedades de un gas, pero se diferencia de ste por ser un buen conductor elctrico. Esta propiedad es la base del proceso de corte plasma.

PlasmaN I V E L D E E N E R G A

Ionizacin

Gas

EvaporacinLquido

Fusin

Slido

Formacin del Plasma: La ionizacin de los gases genera electrones libres entre los tomos de gas. Cuando esto ocurre, el gas se vuelve elctricamente conductor, con capacidad de transportar corriente. corriente Al circular corriente, ste se vuelve plasma, la forma de la materia ms plasma abundante en el universo.

El plasma en la naturaleza

Definicin de Corte PlasmaEl corte plasma es un proceso que utiliza el agujero calibrado de una boquilla para la constriccin de un flujo de gas ionizado (o plasma), que se encuentra a muy alta temperatura, a fin de controlarlo y usarlo para fundir y seccionar metales conductores.Electrodo (-)

Boquilla

Es un proceso trmico !

Rangos de Temperatura del arco 17,000C 27,000C 11,000C

(+)

Pieza a Cortar (+)

FUNCIONAMIENTOELECTRODO ALTA FRECUENCIA

AIRE

FUENTE DE PODER

Arco piloto

R

+TOBERA

PIEZA DE TRABAJO

+

Mtodo de Arranque por Contacto El electrodo y la boquilla estn en contacto (cortocircuito) y conectados a la fuente. Se cierra el relay de arco piloto y comienza a circular corriente entre ellos. El flujo de gas repentino causa que el electrodo se separe de la boquilla, creando un arco. El arco piloto se automantiene hasta que detecta la pieza, y se transfiere el arco.

Temperaturas aproximadas en el arco plasma

> 24000 K 20000 K 18000 - 24000 K 14000 - 18000 K 10000 - 14000 K 10000 - 14000 K

INSTALACION DEL EQUIPO

Alimentacin primaria 220, 380, 440 V

Comprensor de aire 6 bar, 170 L/min

Cable Aire

Piloto

1 0

.

2 1 3

Antorcha

nertazip

Gatillo

Fuente de poder

Grapa a tierra

DEFECTOS DE CORTE

Direccin de corte

CALIDAD DEL AIRELos componentes menos deseables en el aire comprimido son:

Polvo y gases aspirados juntamente con el aire. Partculas provenientes del compresor tuberas. Aceite de lubricacin arrastrado desde el compresor. Vapor de agua y agua condensada arrastrados en el compresor en tuberas por el aire comprimido. Bacterias y virus.

RECOMENDACIONES DE USO

Inicio del corte

Realizar agujero En plena chapa

Componentes de un Equipo de Corte PlasmaAntorcha Es donde se genera el plasma y, a la vez, la herramienta de corte.

Fuente de Poder Es la responsable de entregar la potencia necesaria para la generacin del plasma, en forma de corriente continua a un valor constante, generalmente regulable.

Antorcha PlasmaUn gas elctricamente conductor es usado para transferir energa de la antorcha al material a cortar. La boquilla constrie y mantiene el chorro de plasma. El electrodo es el responsable de emitir el arco elctrico. El anillo deja ingresar el gas en las condiciones requeridas.Electrodo

Anillo

Boquila

Tipos de Antorcha PlasmaAntorcha ManualDirigida por el pulso de un operador. Menos precisa.

Antorcha MecanizadaDirigida por cualquier dispositivo de avance mecanizado.

Tipos de Fuentes de PoderConvencionales Gran Tamao y Peso Menor Eficiencia Elctrica Menor Cantidad de Componentes210 Kg

Inversores Pequeos y Livianos Gran Eficiencia Elctrica Mayor Estabilidad de Corriente44 Kg

Corte Plasma Manual: Caractersticas

Caractersticas del Corte Plasma ManualAlta Velocidad de Avance

Perfora sin Precalentamiento

Facilidad de Uso

Caractersticas del Corte Plasma ManualCorta Cualquier Metal ConductorPuede cortar Acero al Carbono, Inoxidable, Aluminio, Bronce, Cobre, Fundicin de Hierro, etc.

Permite Cortar Placas Apiladas

Caractersticas del Corte Plasma ManualCorta un Amplio Rango de EspesoresDependiendo de la capacidad del equipo, es posible cortar metales desde 0.5mm hasta 60mm de espesor.

Proceso Muy SeguroNo utiliza peligrosos cilindros de oxgeno y gas ni mangueras transportando elementos combustibles No requiere cuidados especiales

Caractersticas del Corte Plasma ManualCorte LimpioEl corte no deja escoria, por lo tanto, no es necesaria la posterior limpieza con esmeril.

No Sobrecalienta el Material

Borde sin escoria

Debido a la alta velocidad de avance, la zona afectada por el calor es muy pequea. Las planchas de espesor fino no se ondulan.

Los Equipos Manuales... ...Pueden Automatizarse Fcilmente

Nuevas Tecnologas Aplicadas al Corte Plasma

Nuevas Tecnologas = Mayor Rendimiento

AntorchaTecnologa de arranque sin alta frecuencia Tecnologa Coaxial-assist Jet Gatillo de seguridad Acople rpido antorcha-fuente Escudo Frontal de Arrastre

AntorchaRanurado con plasma(Reemplazo del proceso Arcair y piedra esmeril)

Ventajas: Evita gran nivel de ruido y humos de los electrodos de carbn Disminuye sensiblemente el consumo elctrico Posibilidad de automatizar el proceso Puede aplicarse a acero al carbono, inoxidable o aluminio

Ranurado Manual

Fuente de PoderDiseo inverter de 3ra generacin, basados en IGBT* y microprocesador Alta confiabilidad. Totalmente estado slido, no tiene contactores, ni relays, ni fusibles Tecnologa Auto Voltage . Permite conexin a cualquier red entre 200-600V, 1-3 fases, 50-60Hz Interfase para fcil conexin con cualquier dispositivo mecanizado

(*) Insulated Gate Bi-polar Transistor

Curva Tensin-Corriente Es la curva que describe el comportamiento de la corriente de corte ante las variaciones de voltaje de arco.Tensin de Vaco

V (Volts)Equipo convencional

Inverter Hypertherm

Plena carga

Altura correcta

Variacin de voltaje producido por una variacin de altura en la torcha

Mnima carga

I (Amps)La variacin de corriente producida es mucho mayor en el equipo convencional

Seleccionando un Equipo

Indicacin de Capacidad del Equipo

Indicacin de la Capacidad en Tres Niveles Clara informacin de la eficiencia en cada espesor Hace ms fcil la eleccin del equipo correcto

La Primera Pregunta es: Cul es el Rango de Espesores que Cubre el 80% de mis Cortes?22mm Capacidad Recomendada 29mm Capacidad Mxima 38mm Corte Bruto Eficiencia Optima del Equipo La velocidad de corte es, por lo menos, 500 mm/min 80% del trabajo debera estar en este espesor o por debajo

Y la segunda es: Cul es el Rango de Espesores que Cubre el 20% de Restante?22mm Capacidad Recomendada 29mm Capacidad Mxima 38mm Corte Bruto Capacidad Mxima del Equipo La velocidad de corte es, por lo menos, 250 mm/min 20% del trabajo debera estar en este espesor

La Capacidad de Corte Bruto: Un Plus en el Rendimiento del Equipo22mm Capacidad Recomendada 29mm Capacidad Mxima 38mm Corte Bruto Lmite Superior del Equipo Muy baja velocidad de corte Debera utilizarse para este espesor slo ocasionalmente

Indicacin Clara del Rendimiento

Permite conocer las velocidades exactas de trabajo para cada espesor.

Comparacin con Otros Procesos

Corte Plasma vs. OxicorteBeneficios El plasma corte cualquier metal conductor Ms velocidad y mayor productividad Mnima necesidad de operaciones secundarias Significativamente menor zona afectada por el calor No produce ondulacin en las chapas Corta prcticamente sin escoria Puede cortar materiales pintados, oxidados o sucios sin inconveniente Proceso mas seguro: no utiliza gases inflamables Proceso ms fcil de operar: no requiere operador calificado Costo operativo menor

Corte Plasma vs. OxicorteVelocidad de corte mm/minEspesor Oxicorte Powermax190c Powermax380 Powermax600 Powermax1000 Powermax1250 Powermax1650 3 mm 686 559 1448 4826 6706 10,973 11,582 6 mm 660 229 813 1651 3353 4089 5283 432 864 1600 2388 3022 178 610 1067 1524 2235 330 787 1016 1549 559 787 1194 305 406 711 152 203 482 10 mm 584 12 mm 508 16 mm 457 19 mm 432 25 mm 356 32 mm 330

Corte Plasma vs. OxicorteEspesor Oxicorte Powermax1250 Powermax1650 HySpeed HT2000 1/8" 3.25mm 3,802 42,134 42,134 38,650 1/4" 6.35mm 3,168 25,910 33,473 36,749

Capacidad de Produccin: Metros cortados mensualmente1/2" 12.7mm 2,661 9,656 14,161 19,008 3/4" 19mm 2,281 4,986 7,559 12,038 1" 25.4mm 2,091 2,572 4,505 8,237 1,457 3,168 1-1/2" 38.1mm 1,901

Nota: Este clculo se realiz sobre la misma mquina de corte, con diferentes procesos cada vez (oxicorte / plamsa)

Corte realizado con proceso oxi acetilenico Velocidad: 400mm/min

Corte realizado con equipo Hypertherm Powermax1250 Velocidad: 2600mm/min

Corte Plasma Mecanizado

Tendencias en Equipos MecanizadosCorte de Alta Definicin HyDefinition : Tolerancias Bajas (0.2mm) Piezas Terminadas Excelente Acabado Alta Productividad Corte de Alta Velocidad HySpeed : Mnimo Costo de Produccin Tolerancias aceptables Sin Escoria Mxima ProductividadHD3070 HD4070 HPR130

HyDefinition HyPerformance

HySpeed HT2000 HT4400

Corte Plasma Mecanizado = Calidad

Corte Plasma Mecanizado = Flexibilidad

Corte Plasma Mecanizado = Productividad

Uso de Gases para Mejorar la Calidad de Corte

Mejorando la Calidad de CorteUtilizacin de GasesProcesos Dual Gas (Gas Plasma + Gas de Proteccin) Acero al Carbono 1) 2) 3) 4) 5) Oxgeno / Nitrgeno Optima calidad y velocidad Oxgeno / Aire Excelente calidad y velocidad Oxgeno / Oxgeno Excelente para espesores finos Aire / Aire Terminacin aceptable, menor velocidad y soldabilidad Nitrgeno / Aire Terminacin pobre, incrementa vida de electrodo

Mejorando la Calidad de CorteUtilizacin de GasesProcesos Dual Gas (Gas Plasma + Gas de Proteccin) Acero Inoxidable 1) 2) 3) 4) H35 / Nitrgeno Optima calidad y velocidad en espesores > 12mm F5 / Nitrgeno Optima calidad y velocidad en espesores < 12mm Nitrgeno / Nitrgeno Buena calidad, menor velocidad Aire / Aire Terminacin aceptable, requiere esmerilado

Mejorando la Calidad de CorteUtilizacin de GasesProcesos Dual Gas (Gas Plasma + Gas de Proteccin) Aluminio 1) 2) 3) 4) Nitrgeno / Nitrgeno Buena calidad y velocidad Aire / Aire Calidad aceptable, alta velocidad Aire / Metano Excelente calidad, y velocidad H35 / Nitrgeno Excelente calidad y velocidad en espesores > 6mm

OXYTOME 20/25/30/40

Estacin de programacin

Pantalla de un control numrico

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