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1. César sellanes
Corte por plasma

2. Contenido
 0 Historia
 1 Fundamentos físico-químicos
 2 Proceso de corte con plasma
 3 Características del proceso
 4 Equipo necesario
 5 Variables del proceso
 5.1 Gas-plasma
 5.2 Arco eléctrico
 6 Tipos de corte por plasma
 6.1 Corte por plasma por aire
 6.2 Corte con inyección de agua
 6.3 Corte con inyección de oxigeno
 6.4 Corte con doble flujo
 7 Ventajas respecto al proceso de
oxicorte

3. Corte por plasma
 Éxito:1930 soldadura por arco eléctrico,
construcción de barco (mejoras posteriores)
corriente alterna y protección como fundente
granulado.
 40’s soldadura con protección gaseosa
(helio) y electrodo no consumible de
wolframio (TIG).
 En 1954 se descubre que aumentando el flujo del
gas y reducir la abertura de la boquilla utilizada en
TIG, se obtiene un chorro de plasma: capaz de
cortar metales, proceso de corte por plasma.

4. Antorcha para el corte por
plasma

5. Fundamentos físico-químicos
 En la naturaleza la materia se encuentras en
forma sólida, líquida o vapor
 El plasma es el cuarto estado de la materia.
 A muy elevadas temperaturas, los electrones
tienen suficiente energía como para salir de su
órbita del núcleo del átomo, generando iones de
carga positiva.
 Calentando un gas a temperaturas cercanas a
50.000
ºC los átomos pierden electrones.
 Estos electrones libres se colocan en los núcleos que
han perdido sus propios electrones, convirtiéndose así
en iones.

6. Fundamentos físico-químicos

7. Proceso de corte con plasma
 El fundamento del corte por plasma se basa en elevar la
temperatura del material a cortar de una forma muy
localizada y por encima de los 30.000 °C, llevando el gas
hasta el plasma.
 El procedimiento consiste en provocar un arco
eléctrico estrangulado a través de la sección de la boquilla
del soplete, sumamente pequeña, lo que concentra la
energía cinética del gas, ionizándolo, lo que le permite
cortar.
 El chorro de plasma lanzado contra la pieza penetra la
totalidad del espesor a cortar, fundiendo y expulsando el
material.
 La ventaja principal de este sistema radica en su reducido
riesgo de deformaciones debido a la compactación calorífica
de la zona de corte.

8. Proceso de corte con plasma

9. Características del proceso
 Es usable para el corte de cualquier material
metálico conductor, y mas especialmente en acero
estructural, inoxidables y metales no ferrosos.
 Como proceso complementario en trabajos especiales:
producción de series pequeñas, piezas tolerancias
muy ajustadas, mejores acabados, baja afectación
térmica del material (alta concentración energética).
 El comienzo del corte es prácticamente instantáneo y
produce una deformación mínima de la pieza.
 Permite cortar a altas velocidades y produce menos tiempos
muertos, (no se necesita precalentamiento para la
perforación).
 Permite espesores de corte de 0.5 a 160 milímetros, con
unidades de plasma de hasta 1000 ampers.
 Una de las características más reseñables es que se
consiguen cortes de alta calidad y muy buen acabado.

10. Equipo necesario
 Generador de alta frecuencia alimentado por
energía eléctrica,
 Gas para generar la llama de calentamiento, y
que más tarde se ionizará (argón, hidrógeno,
nitrógeno),
 Electrodo y portaelectrodo que dependiendo del
gas
 Pieza a mecanizar.

11. Equipo necesario

12. Variables del
proceso
 Gas empleado.
 Caudal y presión del gas.
 Distancia boquilla pieza.
 Velocidad del corte.
 Energía empleada o intensidad del arco.
 Caudal, presión, la distancia boquilla-pieza y la
velocidad del corte se pueden ajustar en las
máquinas según cada pieza a cortar.

13. Gas-plasma
 Los principales gases que se utilizan como gases
plasmágenos son, argón, nitrógeno (calidad del
corte y garantiza una durabilidad de la boquilla) y
aire, o mezcla de estos gases.
 El chorro del gas–plasma se compone de dos
zonas:
 Zona envolvente, que es una capa anular fría sin
ionizar que envuelve la zona central (permite
refrigerar la boquilla, aislarla eléctricamente y
confinar el arco).
 Zona central, se compone por dos capas, una
periférica constituida por un anillo de gas caliente
no suficientemente conductor y la columna de
plasma o el núcleo donde el gas-plasma presenta
su más alta conductividad térmica, la mayor
densidad de partículas ionizadas y las más altas

14. Arco eléctrico
 El arco generado en el proceso de corte por plasma
se denomina arco transferido (se genera en una
zona y es transferido a otra).
 ¿Cómo?
 Por medio de un generador de alta frecuencia
conseguimos generar un arco entre el electrodo y la
boquilla, este arco calienta el gas plasmágeno que hay en
su alrededor y lo ioniza estableciendo un arco-plasma.
 Gracias a la conductividad eléctrica es transferido hasta la
zona de corte, mientras que el arco generado inicialmente,
denominado arco piloto, se apaga automáticamente.
 Una vez el arco-plasma está establecido, la pieza se carga
positivamente mientras el electrodo se carga
negativamente, lo que hace mantener el arco-plasma y
cortar la pieza.

15. Tipos de corte por plasma
 Corte por plasma por aire
 Corte con inyección de
agua
 Corte con inyección de
oxígeno
 Corte con doble flujo

16. Corte por plasma por aire
 En 1963 se introduce.
 El oxígeno del aire aumenta las velocidades de
corte en un 25 por ciento en relación con el corte
tradicional por plasma seco
 Desventaja: superficie de corte muy oxidada y
una rápida erosión del electrodo que está
dentro de la boquilla de corte.

17. Corte con inyección de agua
 En 1968, Dick Couch, inventa el corte con
inyección de agua, un proceso que implicaba
inyectar radialmente agua en la boquilla.
 El resultado final fue corte mejor y más rápido,
así como con menos escoria.
 Este proceso también utiliza como gas nitrógeno
pero como protector utiliza una capa de agua.

18. Corte con inyección de oxígeno
 En 1983 se desarrolla una nueva técnica que
implica la utilización de oxígeno como gas de
corte y la introducción de agua por la punta de la
boquilla.
 Este proceso denominado “corte por plasma con
inyección de oxígeno” ayuda a solucionar los
problemas del rápido deterioro de los electrodos y
la oxidación del metal.

19. Corte con doble
flujo
 Este es el sistema convencional o
stándard, de alta velocidad que utiliza
como gas-plasma nitrógeno y como
gas protector puede emplearse
bióxido de carbono o bien oxígeno.

20. Ventajas vs. oxicorte
 Tiene un espectro de aplicación sobre materiales
más amplio.
 Su costo operativo es sensiblemente inferior
 Facilidad de su operación hace posible trabajar
en corte manual.
 Corta metales con espesores pequeños, con
oxicorte no sería posible.
 Otras desventajas del oxicorte son la baja calidad
de corte y el efecto negativo sobre la estructura
molecular, al verse afectada por las altas
temperaturas.
 Brinda mayor productividad toda vez que la
velocidad de corte es mayor (hasta 6 veces
mayor vs. Oxicorte).
 Mayor precisión y limpieza en la zona de corte.