Selección de gas para corte por plasma CNC

Las máquinas de corte por plasma CNC se utilizan ampliamente para cortar de forma precisa y eficiente diversos metales. El tipo de gas utilizado desempeña un papel fundamental en el rendimiento, la velocidad y la calidad del proceso de corte. La selección del gas adecuado depende de varios factores, como el tipo de material, el espesor de corte y la calidad de corte deseada. En este artículo, exploraremos los diferentes gases utilizados en el corte por plasma, sus ventajas y cómo afectan el rendimiento general de la máquina de corte.

Las máquinas de corte por plasma CNC suelen requerir gases con mayores voltajes de trabajo y sin carga. Los gases con alta energía de ionización, como el nitrógeno, el hidrógeno o el aire, aumentan el voltaje necesario para estabilizar el arco de plasma. Este aumento del voltaje da como resultado un aumento de la entalpía del arco, lo que mejora la capacidad de corte. Cuando se aumenta el caudal de gas, junto con una reducción del diámetro del chorro, el arco de plasma se vuelve más enfocado, lo que da como resultado velocidades de corte más rápidas y una mejor calidad de corte.

El hidrógeno se utiliza a menudo como gas auxiliar mezclado con otros gases para mejorar el rendimiento del corte. Una mezcla común es H35, que consta de un 35 % de hidrógeno y el resto de argón. El hidrógeno aumenta significativamente el voltaje del arco, lo que aumenta la entalpía del chorro de plasma y, por lo tanto, la capacidad de corte mejora enormemente cuando se combina con argón.

El oxígeno es otro gas de uso común, especialmente para cortar acero con bajo contenido de carbono. El arco de plasma de alta temperatura y alta energía generado por el oxígeno permite velocidades de corte más rápidas. Sin embargo, cuando se utiliza oxígeno, es fundamental utilizar electrodos que sean resistentes a la oxidación a alta temperatura para protegerlos del desgaste y prolongar su vida útil.

El aire, una opción más económica, contiene aproximadamente un 78 % de nitrógeno y un 21 % de oxígeno. La presencia de oxígeno acelera la velocidad de corte del acero con bajo contenido de carbono. Sin embargo, cortar solo con aire puede provocar problemas como la formación de escoria, oxidación y un mayor contenido de nitrógeno, lo que puede afectar negativamente a la calidad del corte. Además, la vida útil del electrodo y la boquilla puede disminuir cuando se utiliza aire, lo que afecta tanto a la eficiencia del trabajo como al costo.

Si bien el nitrógeno es otro gas popular para el corte por plasma, a menudo se prefiere por su estabilidad bajo voltajes de suministro de energía altos. Los arcos de plasma de nitrógeno son más estables y tienen una energía de chorro más alta que el argón, lo que los hace ideales para cortar materiales como acero inoxidable y aleaciones a base de níquel. Cuando se usa en cortes de alta velocidad, el nitrógeno ayuda a minimizar la formación de escoria en el borde inferior del corte.

El argón es menos reactivo con los metales a altas temperaturas, lo que lo hace adecuado para operaciones de corte por plasma estables. Extiende la vida útil de los electrodos y las boquillas. Sin embargo, los arcos de plasma de argón tienen un voltaje y una entalpía más bajos, lo que limita la capacidad de corte. En comparación con el aire, el espesor de corte se reduce aproximadamente en un 25% y existe una tendencia a una mayor formación de escoria debido a una mayor tensión superficial en el metal fundido.

Al seleccionar el gas adecuado, es importante considerar el tipo de material, el espesor y la velocidad y calidad de corte deseadas. Por ejemplo, para el corte a alta velocidad de acero al carbono, el aire o el nitrógeno son una opción común, mientras que el oxígeno es más adecuado para cortar acero con bajo contenido de carbono. El hidrógeno, cuando se utiliza como gas mixto, mejora el poder de corte, especialmente para materiales gruesos o requisitos de corte de alto rendimiento.

La elección del gas utilizado en el corte por plasma CNC afecta directamente la eficiencia, la velocidad y la calidad del proceso de corte. Seleccionar el gas adecuado ayuda a lograr un rendimiento de corte óptimo al tiempo que minimiza la escoria, la oxidación y la escoria. Al comprender las características y los efectos de cada gas, los operadores pueden tomar decisiones informadas para mejorar la productividad del corte y reducir los costos.

Al utilizar máquinas de corte por plasma CNC, es esencial combinar el gas correcto con el material y las especificaciones de corte. Ya sea que se utilice oxígeno, nitrógeno, hidrógeno o aire, comprender sus funciones y seleccionar la combinación correcta puede mejorar significativamente los resultados del corte.