Fabrico de metais

Corte a plasma

O corte a plasma é um processo de fundição, comparável ao corte por chama, que é um processo de combustão. Dá-se a fundição de um jato de gás no plasma e o material do corte é expelido. Durante o processo, dá-se a combustão do arco elétrico entre um elétrodo e a peça de trabalho. A extremidade do elétrodo é colocada num injetor de gás arrefecido a água ou a ar no maçarico. O gás de plasma é conduzido através do injetor. Os gases do arco e de plasma são forçados a passar através de um orifício muito estreito na extremidade do injetor. O gás é aquecido e ionizado. O jato de plasma concentrado que se forma atinge uma temperatura de até 30.000 °C e uma velocidade muito alta. Quando o jato de plasma atinge a peça de trabalho, o calor é transferido devido à recombinação (o gás regressa ao seu estado normal). O material derrete e é expelido do corte através de um caudal de gás. Os elevados custos de investimento têm sido um fator de limitação para o processo de plasma. A tendência atual é a utilização de maquinaria mais simples e económica, o que faz do corte a plasma uma alternativa realista em relação a outros métodos de corte. A seleção do gás ou gases para corte por arco de plasma baseia-se em fatores como a qualidade pretendida para o corte, a espessura do metal a cortar e o custo do gás. Para cortar metal fino, é frequente utilizar-se um caudal de gás único para alimentar o plasma e a proteção de arco; mas para cortar metal mais espesso, são utilizados caudais de gás duplos. O caudal de gás único pode ser de ar, azoto, azoto/hidrogénio, oxigénio ou árgon. Os caudais de gás duplos podem ser misturas de azoto, azoto/hidrogénio, oxigénio, árgon ou árgon/hidrogénio.

A utilização do oxigénio de pureza ultraelevada da Air Products para o corte a plasma em aço pode permitir o aumento da velocidade de corte em 15% sem ter de alterar o seu equipamento.

Outras aplicações

Nome do produtoDescrição/vantagensTransferências
Gases

Gases auxiliares/de corte
Ar

O corte a plasma é um processo de fundição, comparável ao corte por chama, que é um processo de combustão. Dá-se a fundição de um jato de gás no plasma e o material do corte é expelido. Para iniciar o processo e ionizar o gás, é necessário gerar um arco piloto. O arco piloto aquece o gás de plasma e ioniza-o. Visto que a resistência elétrica do arco principal é inferior à do arco piloto, dá-se a ignição do arco principal e o arco piloto extingue-se automaticamente. O corte por ar foi introduzido no início da década de 1960 para maior qualidade de corte em aço macio. O ar estava prontamente disponível, era barato e funcionava bem como um gás de plasma, na medida em que continha uma mistura de cerca de 80% de azoto e 20% de oxigénio. O oxigénio no ar fornecia energia adicional através de uma reação exotérmica com o aço fundido. Esta energia adicional aumentava as velocidades de corte em cerca de 25% comparativamente a um corte a plasma com azoto. Embora o processo pudesse ser utilizado para cortar aço inoxidável e alumínio, a superfície de corte nestes materiais era altamente oxidada e inaceitável para muitas aplicações sem operações secundárias, como a trituração.

O corte a plasma é um processo de fundição, comparável ao corte por chama, que é um processo de combustão. Dá-se a fundição de um jato de gás no plasma e o material do corte é expelido. Para iniciar o processo e ionizar o gás, é necessário gerar um arco piloto. O arco piloto aquece o gás de plasma e ioniza-o. Visto que a resistência elétrica do arco principal é inferior à do arco piloto, dá-se a ignição do arco principal e o arco piloto extingue-se automaticamente. O corte por ar foi introduzido no início da década de 1960 para maior qualidade de corte em aço macio. O ar estava prontamente disponível, era barato e funcionava bem como um gás de plasma, na medida em que continha uma mistura de cerca de 80% de azoto e 20% de oxigénio. O oxigénio no ar fornecia energia adicional através de uma reação exotérmica com o aço fundido. Esta energia adicional aumentava as velocidades de corte em cerca de 25% comparativamente a um corte a plasma com azoto. Embora o processo pudesse ser utilizado para cortar aço inoxidável e alumínio, a superfície de corte nestes materiais era altamente oxidada e inaceitável para muitas aplicações sem operações secundárias, como a trituração.

Azoto

O corte a plasma com azoto puro é um processo estritamente "térmico" que, em geral, se utiliza em materiais não ferrosos. Na utilização de azoto como gás de plasma em aço carbono há mais impurezas e a nitruração ou têmpera da extremidade de corte é comum.

O corte a plasma com azoto puro é um processo estritamente "térmico" que, em geral, se utiliza em materiais não ferrosos. Na utilização de azoto como gás de plasma em aço carbono há mais impurezas e a nitruração ou têmpera da extremidade de corte é comum.

Misturas de gases de corte

Nos processos de corte por arco de plasma podem ser usadas outras combinações de gases. As vantagens podem variar, dependendo do material a cortar e do gás de proteção e plasma utilizados. Com misturas de árgon-hidrogénio obtém-se melhor qualidade de corte em aço inoxidável mais espesso. As misturas de azoto/árgon-hidrogénio também oferecem melhores efeitos metalúrgicos em aço inoxidável mais espesso.

Nos processos de corte por arco de plasma podem ser usadas outras combinações de gases. As vantagens podem variar, dependendo do material a cortar e do gás de proteção e plasma utilizados. Com misturas de árgon-hidrogénio obtém-se melhor qualidade de corte em aço inoxidável mais espesso. As misturas de azoto/árgon-hidrogénio também oferecem melhores efeitos metalúrgicos em aço inoxidável mais espesso.

Oxigénio

O corte a plasma com oxigénio utiliza-se para obter velocidades superiores de corte com níveis menores de energia em aço carbono e proporciona melhores efeitos metalúrgicos na extremidade de corte comparativamente ao azoto ou ao ar puro.

O corte a plasma com oxigénio utiliza-se para obter velocidades superiores de corte com níveis menores de energia em aço carbono e proporciona melhores efeitos metalúrgicos na extremidade de corte comparativamente ao azoto ou ao ar puro.

Serviços de auditoria/deteção de fugas

Os nossos engenheiros de aplicações podem trabalhar com o seu pessoal de fábrica para analisar e compreender todo o seu processo. Com base nessa análise e nas suas necessidades, podem recomendar soluções de melhoria do processo que podem ajudá-lo a aumentar a qualidade e a consistência dos seus produtos e, ainda, a otimizar a utilização de gás. Os serviços da Air Products incluem verificação de fugas, caracterização de fornos, calibração para análises, resolução de problemas relacionados com a análise de gases e revisão global do processo.

Os nossos engenheiros de aplicações podem trabalhar com o seu pessoal de fábrica para analisar e compreender todo o seu processo. Com base nessa análise e nas suas necessidades, podem recomendar soluções de melhoria do processo que podem ajudá-lo a aumentar a qualidade e a consistência dos seus produtos e, ainda, a otimizar a utilização de gás. Os serviços da Air Products incluem verificação de fugas, caracterização de fornos, calibração para análises, resolução de problemas relacionados com a análise de gases e revisão global do processo.

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