Lección 6.3CortarCapítulo 6 · Corte y mecanizado no convencional

Corte por plasma

Un chorro de gas sobrecalentado atraviesa por fusión una plancha conductora

El corte por plasma atraviesa planchas de metal con un arco eléctrico comprimido en un chorro fino de gas sobrecalentado. Es el caballo de batalla para plancha de acero de unos 3 a 50 mm de espesor: bastidores de remolques, bancadas de máquinas, soportes y trabajos de reparación. Un equipo portátil cabe en el maletero de un coche; una mesa CNC de plasma corta piezas de una plancha entera.

Foto: Devaes, CC BY-SA 3.0, vía Wikimedia Commons

Antorcha de plasma en corte sobre una plancha, sección lateral a lo largo del corteLa figura es una sección lateral a lo largo del corte, con la antorcha abierta; la antorcha avanza hacia la izquierda. Los números en círculo corresponden a los pasos de abajo.

Cómo funciona

Cierra el circuito. Una pinza conecta la plancha al lado positivo de una fuente de corriente continua (como la de una batería). El electrodo del interior de la antorcha es el lado negativo.
Empieza con un arco piloto. Aire comprimido, u otro gas, gira en remolino por la antorcha. Un pequeño arco piloto (una chispa de arranque) entre el electrodo y la boquilla convierte parte de él en plasma, un gas conductor de la electricidad.
Comprime el arco. El agujero estrecho de la boquilla comprime el arco y el gas en un chorro fino y muy rápido, de aproximadamente 20.000 °C en su núcleo.
Alcanza la plancha. Cuando el chorro toca la plancha, el arco salta al metal y toda la corriente de corte circula por él, a menudo de decenas a cientos de amperios. El metal se funde en todo su espesor.
Sopla. El chorro expulsa el metal fundido por la parte inferior del corte en forma de chispas, normalmente a una mesa de agua que también atrapa los humos. Algo de metal se pega al borde inferior como escoria (gotas resolidificadas).
Sigue la trayectoria. Un pórtico CNC mueve la antorcha a lo largo del contorno y mantiene constante su altura; con una antorcha manual, la guía una persona.

Datos clave

Materiales: Cualquier metal que conduzca la electricidad: acero dulce e inoxidable, aluminio, cobre, latón
Piezas típicas: Soportes, placas base, bridas, cartelas, piezas de bastidores, cortes de chatarra y demolición
Tamaño de pieza: Plancha normalmente de 1 a unos 50 mm de espesor; las mesas CNC suelen ser de 1,5 × 3 m y mucho más grandes
Precisión: Normalmente unos ±0,5 mm; las antorchas de arco fino (alta definición) lo hacen mejor
Acabado superficial: Más rugosa que el láser, con un ligero bisel, escoria en el borde inferior y una zona afectada por el calor más ancha (una banda cambiada por el calor)
Tamaño de lote adecuado: De reparaciones únicas a series de piezas de plancha en mesas CNC
Coste de utillaje y máquina: Sin utillaje, pero el electrodo y la boquilla se desgastan; equipos portátiles desde unos pocos cientos de dólares, mesas CNC desde decenas de miles
Velocidad: Varios metros por minuto en acero de 6 a 12 mm, más rápido que el láser en plancha gruesa

Ventajas y límites

Ventajas

Rápido y barato en plancha de acero de espesor medio y grueso
Máquinas de bajo coste, incluidos equipos portátiles
Corta acero inoxidable y aluminio, que una llama de oxicorte no puede
Los cabezales de bisel cortan bordes en ángulo listos para soldar

Límites

Solo metales conductores de la electricidad
Ancho de corte mayor (1,5 a 4 mm) y menos precisión que el láser o el chorro de agua
Bordes ligeramente biselados y escoria que hay que picar o rectificar
El arco brillante, los humos y el ruido exigen pantallas y extracción

Dónde se usa

Construcción metálicaPlacas base, cartelas, soportes para edificios y puentes
Maquinaria pesada y agriculturaPlacas de chasis, cucharas, bastidores para tractores y remolques
Construcción navalPlanchas de casco y refuerzos, a menudo con cabezales de bisel
Climatización y conductosAccesorios de conducto cortados de chapa galvanizada fina
Reparación, chatarra y demoliciónCortes manuales in situ, desmontaje de estructuras de acero

Cómo reconocerlo

Un borde cortado ligeramente fuera de escuadra, a menudo más a escuadra en un lado del corte que en el otro.
Gotas de escoria, metal resolidificado, a lo largo del borde inferior, o marcas de amoladora donde se eliminaron.
Líneas de arrastre curvas en la cara de corte que se retrasan hacia abajo, y una banda azul o pajiza junto al corte.
Agujeros ligeramente cónicos o con un pequeño hoyuelo donde empezó el corte (el punto de perforación).

Compáralo con

Corte por láser6.2bordes más nítidos y precisos y un ancho de corte más estrecho, pero más lento y caro en plancha gruesa.Corte por chorro de agua6.4sin calor y corta cualquier material, pero mucho más lento y caro por metro de corte.Soldadura por arco7.1el mismo tipo de potencia y de arco, usado para unir metal en vez de cortarlo.

Míralo

Messer Cutting · El arco, el gas y la antorcha, explicados de forma sencilla

Hypertherm EMEIA · Cuándo el plasma supera a una llama de gas, y cuándo no

Westermans International · Un corte CNC de alta definición y la calidad de su borde de cerca

Bueno's Handyworks · Una antorcha manual cortando en un taller pequeño

Ver fotos reales

Wikipedia: Corte por plasma — principio, antorchas manuales y CNC, corte en bisel y de tubo, historia
Búsqueda de fotos en Wikimedia Commons

Recuerda

Un arco comprimido por una pequeña boquilla convierte el gas en un chorro de plasma que funde y expulsa el metal.
La plancha forma parte del circuito eléctrico, así que el plasma solo corta metales conductores.
La mejor relación calidad-precio en plancha de acero de unos pocos milímetros a unos pocos centímetros de espesor; más rugoso que el láser.