Usinagem e corte a plasma

We use the PLASMA CUTTING and PLASMA MACHINING processes to cut and machine steel, aluminum, metals and other materials of espessuras diferentes usando uma tocha de plasma. No corte a plasma (também chamado às vezes PLASMA-ARC CUTTING), um gás inerte ou ar comprimido é soprado em alta velocidade de um bocal e simultaneamente um arco elétrico é formado através desse gás do bocal para a superfície sendo cortada, transformando uma parte desse gás em plasma. Para simplificar, o plasma pode ser descrito como o quarto estado da matéria. Os três estados da matéria são sólido, líquido e gasoso. Para um exemplo comum, a água, esses três estados são gelo, água e vapor. A diferença entre esses estados está relacionada aos seus níveis de energia. Quando adicionamos energia na forma de calor ao gelo, ele derrete e forma água. Quando adicionamos mais energia, a água vaporiza na forma de vapor. Ao adicionar mais energia ao vapor, esses gases tornam-se ionizados. Este processo de ionização faz com que o gás se torne eletricamente condutor. Chamamos esse gás ionizado eletricamente condutor de “plasma”. O plasma é muito quente e derrete o metal que está sendo cortado e, ao mesmo tempo, sopra o metal fundido para longe do corte. Usamos plasma para cortar materiais finos e grossos, ferrosos e não ferrosos. Nossas tochas manuais geralmente podem cortar chapas de aço de até 2 polegadas de espessura, e nossas tochas mais fortes controladas por computador podem cortar aço de até 6 polegadas de espessura. Os cortadores de plasma produzem um cone muito quente e localizado para cortar e, portanto, são muito adequados para cortar chapas de metal em formas curvas e angulares. As temperaturas geradas no corte a plasma são muito altas e em torno de 9673 Kelvin na tocha de plasma de oxigênio. Isso nos oferece um processo rápido, pequena largura de corte e bom acabamento superficial. Em nossos sistemas usando eletrodos de tungstênio, o plasma é inerte, formado usando gases de argônio, argônio-H2 ou nitrogênio. No entanto, às vezes também usamos gases oxidantes, como ar ou oxigênio, e nesses sistemas o eletrodo é de cobre com háfnio. A vantagem de uma tocha de plasma de ar é que ela usa ar em vez de gases caros, reduzindo potencialmente o custo total de usinagem.

 

 

 

Nossas máquinas HF-TYPE PLASMA CUTTING machines usam uma faísca de alta frequência e alta tensão para ionizar o ar através da cabeça da tocha e iniciar arcos. Nossos cortadores a plasma HF não exigem que a tocha esteja em contato com o material da peça de trabalho no início e são adequados para aplicações envolvendo COMPUTER NUMERICAL CONTROL (CNC) cutting. Outros fabricantes estão usando máquinas primitivas que exigem contato da ponta com o metal original para iniciar e, em seguida, ocorre a separação do intervalo. Esses cortadores de plasma mais primitivos são mais suscetíveis a danos na ponta de contato e no escudo na partida.

 

 

 

Nossas PILOT-ARC TIPO PLASMA machines usam um processo de duas etapas para produzir plasma, sem a necessidade de contato inicial. Na primeira etapa, um circuito de alta tensão e baixa corrente é usado para inicializar uma faísca de alta intensidade muito pequena dentro do corpo da tocha, gerando uma pequena bolsa de gás de plasma. Isso é chamado de arco piloto. O arco piloto tem um caminho elétrico de retorno embutido na cabeça da tocha. O arco piloto é mantido e preservado até que seja aproximado da peça de trabalho. Lá, o arco piloto acende o arco principal de corte a plasma. Os arcos de plasma são extremamente quentes e estão na faixa de 25.000 °C = 45.000 °F.

 

 

 

Um método mais tradicional que também implantamos é OXYFUEL-GAS CUTTING (OFC) onde usamos uma tocha como na soldagem. A operação é utilizada no corte de aço, ferro fundido e aço fundido. O princípio de corte no corte oxicombustível é baseado na oxidação, queima e fusão do aço. As larguras de corte no corte a oxicorte estão em torno de 1,5 a 10 mm. O processo de arco de plasma tem sido visto como uma alternativa ao processo de oxi-combustível. O processo de arco de plasma difere do processo de oxi-combustível, pois opera usando o arco para derreter o metal, enquanto no processo de oxi-combustível, o oxigênio oxida o metal e o calor da reação exotérmica derrete o metal. Portanto, ao contrário do processo de oxi-combustível, o processo de plasma pode ser aplicado para cortar metais que formam óxidos refratários, como aço inoxidável, alumínio e ligas não ferrosas.

 

 

 

GOUGING PLASMA um processo semelhante ao corte a plasma, normalmente é realizado com o mesmo equipamento que o corte a plasma. Em vez de cortar o material, a goivagem a plasma usa uma configuração de tocha diferente. O bico da tocha e o difusor de gás são geralmente diferentes, e uma distância maior da tocha à peça de trabalho é mantida para soprar o metal. A goivagem a plasma pode ser usada em várias aplicações, incluindo a remoção de uma solda para retrabalho.

 

 

 

Alguns dos nossos cortadores de plasma são embutidos na mesa CNC. As mesas CNC têm um computador para controlar a cabeça da tocha para produzir cortes limpos e precisos. Nosso moderno equipamento de plasma CNC é capaz de cortar materiais espessos em vários eixos e permite oportunidades para costuras de soldagem complexas que não são possíveis de outra forma. Nossos cortadores de arco de plasma são altamente automatizados através do uso de controles programáveis. Para materiais mais finos, preferimos o corte a laser ao corte a plasma, principalmente devido às habilidades superiores de corte de furos do nosso cortador a laser. Também implantamos máquinas de corte a plasma CNC verticais, oferecendo-nos um espaço menor, maior flexibilidade, melhor segurança e operação mais rápida. A qualidade da aresta de corte a plasma é semelhante à obtida com os processos de corte oxi-combustível. No entanto, como o processo de plasma corta por fusão, uma característica é o maior grau de fusão em direção ao topo do metal, resultando em arredondamento da borda superior, baixa esquadria da borda ou um chanfro na borda cortada. Usamos novos modelos de tochas de plasma com um bico menor e um arco de plasma mais fino para melhorar a constrição do arco e produzir um aquecimento mais uniforme na parte superior e inferior do corte. Isso nos permite obter precisão próxima do laser no corte a plasma e nas bordas usinadas. Nossos CORTE A ARCO DE PLASMA DE ALTA TOLERÂNCIA (HTPAC) systems operam com um plasma altamente restrito. A focagem do plasma é obtida forçando o plasma gerado pelo oxigênio a girar à medida que entra no orifício do plasma e um fluxo secundário de gás é injetado a jusante do bocal de plasma. Temos um campo magnético separado em torno do arco. Isso estabiliza o jato de plasma, mantendo a rotação induzida pelo gás em turbilhão. Ao combinar o controle CNC de precisão com essas tochas menores e mais finas, somos capazes de produzir peças que exigem pouco ou nenhum acabamento. As taxas de remoção de material na usinagem a plasma são muito maiores do que nos processos de Usinagem por Descarga Elétrica (EDM) e Usinagem por Feixe de Laser (LBM), e as peças podem ser usinadas com boa reprodutibilidade.

 

 

 

SOLDA A ARCO PLASMA (PAW) é um processo semelhante à soldagem a arco de tungstênio a gás (GTAW). O arco elétrico é formado entre um eletrodo geralmente feito de tungstênio sinterizado e a peça de trabalho. A principal diferença do GTAW é que no PAW, ao posicionar o eletrodo dentro do corpo da tocha, o arco de plasma pode ser separado do invólucro do gás de proteção. O plasma é então forçado através de um bocal de cobre de furo fino que contrai o arco e o plasma que sai do orifício em altas velocidades e temperaturas próximas de 20.000 °C. A soldagem a arco de plasma é um avanço em relação ao processo GTAW. O processo de soldagem PAW utiliza um eletrodo de tungstênio não consumível e um arco constrito através de um bico de cobre de furo fino. PAW pode ser usado para unir todos os metais e ligas que são soldáveis com GTAW. Várias variações básicas do processo PAW são possíveis variando a corrente, a taxa de fluxo de gás de plasma e o diâmetro do orifício, incluindo:

 

Microplasma (< 15 Amperes)

 

Modo de fusão (15–400 Amperes)

 

Modo Keyhole (>100 Amperes)

 

Na soldagem a arco plasma (PAW) obtemos uma maior concentração de energia em relação à GTAW. A penetração profunda e estreita é possível, com uma profundidade máxima de 12 a 18 mm (0,47 a 0,71 pol.), dependendo do material. A maior estabilidade do arco permite um comprimento de arco muito maior (stand-off) e uma tolerância muito maior a mudanças no comprimento do arco.

 

Como desvantagem, no entanto, o PAW requer equipamentos relativamente caros e complexos em comparação com o GTAW. Além disso, a manutenção da tocha é crítica e mais desafiadora. Outras desvantagens do PAW são: Os procedimentos de soldagem tendem a ser mais complexos e menos tolerantes a variações no ajuste, etc. A habilidade do operador exigida é um pouco mais do que para GTAW. A substituição do orifício é necessária.