CORTE PLASMA

Introdução

Desde sua invenção na metade da década de 50, o processo de corte por plasma incorporou várias tecnologias e se mantém como um dos principais métodos de corte de metais. Porém, até poucos anos atrás, o processo detinha uma reputação duvidosa na indústria de corte de metais devido ao elevado consumo dos itens componentes do sistema, o ângulo de corte e a

inconsistência do processo. Os recentes desenvolvimentos agrupando tecnologias

em sistemas de cortes manuais e mecanizados, proporcionaram um marco importante na história do

corte plasma.

Os plasmas manuais mais modernos são equipados com sistema de jato coaxial de ar, que constringe ainda mais o plasma, permitindo um corte mais rápido e com menos ângulo. O projeto de escuto frontal permite ao operador apoiar a tocha na peça mesmo em correntes elevadas na ordem de 100 A. Nos sistemas mecanizados, utilizados principalmente

em manipuladores XYZ comandados por controle numérico, foram incorporam tecnologias que aumentam a consistência do processo e prolongam a vida útil

dos componentes consumíveis através de um controle mais eficiente dos gases e do sistema de refrigeração respectivamente.

O processo de corte plasma, tanto manual como mecanizado

ganhou espaço considerado na indústria do corte de metais. Mesmo descontado o crescimento

desta indústria, a participação do corte plasma teve substancial ampliação devido a sua aplicação em substituição ao processo oxi-corte, em chapas grossas, e ao LASER em chapas finas ou de metais não ferrosos. Neste artigo iremos revisar a evolução do desenvolvimento tecnológico, a teoria do processo de corte plasma, os detalhes de processos e procedimentos, além da relação comparativa com os demais processos de corte térmico.

Resumo Histórico

O processo de corte plasma foi criado na década de 50 e tornou-se muito utilizado na indústria devido sua capacidade de cortar qualquer metal condutor de eletricidade

principalmente os metais não ferrosos que não podem ser cortados pelo processo oxi-corte. O

processo consiste na utilização do calor liberado por uma coluna de plasma, resultante do aquecimento– por maio de um arco elétrico - de um gás, em alta vazão rotacional. Este plasma é transferido ao metal a ser cortado. A parte do metal se funde pelo calor do plasma e este metal é expulso com auxílio do gás em alta vazão. A figura 1 mostra os detalhes do corte plasma.


Em 1968 surge a primeira grande inovação, a injeção de água entre o bico e um bocal frontal, com o
objetivo de ampliar a vida útil dos consumíveis e na qualidade de corte, conforme figura 2


Em 1983 torna-se industrialmente viável a utilização do plasma com oxigênio para materiais ferrosos. Com o oxigênio como gás de plasma o calor do processo provém de duas fontes: a do plasma e da reação exotérmica da oxidação do ferro. A resultante é um aumento considerável de velocidade e qualidade de corte. Em 1989 lança-se o bocal protetor eletricamente isolado

(figura 3b) que minimiza a formação de arco duplo (figura 3a) e aumenta a vida útil dos consumíveis, conforme mostrado nas figuras abaixo:

Para melhorar a vida útil dos consumíveis, principalmente nos processos com o uso do oxigênio como gás de plasma, em 1990 são incorporadas seqüências lógicas nos sistemas plasma

com ajustes específicos de corrente e vazão e pressão de gás nos intervalos de início e final de corte, conhecido como tecnologia LongLife. Esta tecnologia conta ainda com o aprimoramento do projeto do eletrodo. Com um inserto de ráfnio de menor diâmetro, amplia-se a capacidade de refrigeração do eletrodo. Nesta mesma época surge o plasma de alta definição (figura 4) que revoluciona o processo plasma e o torna aplicável em peças com maiores exigências de qualidade de corte. O processo utiliza um orifício reduzido no bico e um canal extra para saída de excesso de gás plasma resultando num corte praticamente sem chanfro e sem geração de escória.


Em 1993 é lançado o processo com jato de ar auxiliar aplicado coaxialmente ao jato de plasma (figura 5). Esta força de constrição aumenta a eficiência do jato proporcionando um aumento de velocidade e redução do ângulo de corte. Em 2004 são incorporadas novas tecnologias ao processo

plasma de alta definição com o objetivo de melhorar o desempenho e consistência do processo.

O resultado foi a criação do processo HyPerformance ou plasma de alto desempenho. Com todo este avanço tecnológico, o plasma torna-se um dos processos mais importantes na indústria do corte do país. Atualmente o plasma vem sendo usado tanto para acompanhar o crescimento da indústria, bem como na substituição de processos mais lentos ou com maiores custos operacionais.

A seguir iremos estudar em detalhes, características e aplicação do corte plasma.


Fonte: Erasmo G. Lima - Hypertherm


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