Lição 6.3CortarCapítulo 6 · Corte e usinagem não convencional

Corte a plasma

Um jato de gás superaquecido funde chapas condutoras

O corte a plasma fatia chapas de metal com um arco elétrico espremido em um fino jato de gás superaquecido. É o cavalo de batalha para chapas de aço de cerca de 3 a 50 mm de espessura: quadros de reboques, bases de máquinas, suportes e trabalhos de reparo. Uma unidade portátil cabe no porta-malas de um carro; uma mesa de plasma CNC corta peças de uma chapa inteira.

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

Tocha de plasma aberta sobre uma chapa, seção lateral ao longo do corteA figura é uma seção lateral ao longo do corte, com a tocha aberta; a tocha se move para a esquerda. Os números circulados correspondem às etapas abaixo.

Como funciona

Feche o circuito. Uma garra liga a chapa ao lado positivo de uma fonte de corrente contínua (como a de uma bateria). O eletrodo dentro da tocha é o lado negativo.
Comece com um arco piloto. Ar comprimido, ou outro gás, gira pela tocha. Um pequeno arco piloto (uma faísca de partida) entre o eletrodo e o bocal transforma parte dele em plasma, um gás condutor de eletricidade.
Comprima o arco. O furo estreito do bocal comprime o arco e o gás em um jato fino e muito rápido, de cerca de 20.000 °C no núcleo.
Alcance a chapa. Quando o jato toca a chapa, o arco salta para o metal e a corrente total de corte passa por ele, muitas vezes de dezenas a centenas de amperes. O metal funde em toda a espessura.
Sopre para fora. O jato sopra o metal fundido para fora pela parte de baixo do corte como faíscas, normalmente para uma mesa de água que também capta os fumos. Um pouco de metal gruda na borda inferior como escória (gotículas resolidificadas).
Siga o caminho. Um pórtico CNC move a tocha ao longo do contorno e mantém a altura constante; com uma tocha portátil, uma pessoa a guia.

Dados-chave

Materiais: Qualquer metal que conduza eletricidade: aço-carbono e inoxidável, alumínio, cobre, latão
Peças típicas: Suportes, placas de base, flanges, esquadros de reforço, peças de quadros, sucata e cortes de demolição
Tamanho da peça: Chapas normalmente de 1 a cerca de 50 mm de espessura; mesas CNC muitas vezes de 1,5 × 3 m e muito maiores
Precisão: Normalmente cerca de ±0,5 mm; tochas de arco fino (alta definição) fazem melhor
Acabamento superficial: Mais rugosa que o laser, com um leve chanfro, escória na borda inferior e uma zona afetada pelo calor mais larga (uma faixa alterada pelo calor)
Tamanho de lote adequado: De reparos únicos a séries de peças de chapa em mesas CNC
Custo de ferramental e máquinas: Sem ferramental, mas o eletrodo e o bocal desgastam; unidades portáteis a partir de algumas centenas de dólares, mesas CNC a partir de dezenas de milhares
Velocidade: Vários metros por minuto em aço de 6 a 12 mm, mais rápido que o laser em chapa grossa

Pontos fortes e limites

Pontos fortes

Rápido e barato em chapa de aço média e grossa
Máquinas de baixo custo, incluindo unidades portáteis
Corta aço inoxidável e alumínio, que uma chama oxiacetilênica não corta
Cabeçotes de chanfro cortam bordas anguladas prontas para soldagem

Limites

Só metais condutores de eletricidade
Kerf mais largo (1,5 a 4 mm) e menos preciso que o laser ou o jato de água
Bordas levemente chanfradas e escória que precisa ser removida com talhadeira ou esmerilhada
O arco brilhante, os fumos e o ruído exigem anteparos e exaustão

Onde é usado

Fabricação de estruturas de açoPlacas de base, esquadros de reforço, suportes para prédios e pontes
Equipamentos pesados e agriculturaPlacas de chassis, caçambas, quadros de tratores e reboques
Construção navalChapas de casco e reforços, muitas vezes com cabeçotes de chanfro
Climatização (HVAC) e dutosConexões de dutos cortadas de chapa galvanizada fina
Reparo, sucata e demoliçãoCortes manuais no local, desmontagem de estruturas de aço

Como reconhecê-lo

Uma borda cortada levemente fora de esquadro, muitas vezes mais em esquadro em um lado do corte que no outro.
Gotas de escória, metal resolidificado, ao longo da borda inferior, ou marcas de esmerilhadeira onde foram removidas.
Linhas de arrasto curvas na face de corte que ficam para trás em direção à parte de baixo, e uma faixa azul ou cor de palha ao lado do corte.
Furos levemente cônicos ou com uma pequena covinha onde o corte começou (o ponto de perfuração).

Compare com

Corte a laser6.2bordas mais nítidas e precisas e kerf mais estreito, mas mais lento e mais caro em chapa grossa.Corte por jato de água6.4sem calor e corta qualquer material, mas muito mais lento e mais caro por metro de corte.Soldagem a arco7.1o mesmo tipo de potência e de arco, usado para unir metal em vez de cortá-lo.

Assista

Messer Cutting · O arco, o gás e a tocha, explicados de forma simples

Hypertherm EMEIA · Quando o plasma vence uma chama de gás, e quando não

Westermans International · Um corte CNC de alta definição e a qualidade da borda de perto

Bueno's Handyworks · Uma tocha portátil cortando em uma oficina pequena

Veja fotos reais

Wikipedia: Corte a plasma — princípio, tochas portáteis e CNC, corte de chanfros e de tubos, história
Busca de fotos no Wikimedia Commons

Lembre-se

Um arco comprimido por um pequeno bocal transforma gás em um jato de plasma que funde e sopra o metal para fora.
A chapa faz parte do circuito elétrico, então o plasma só corta metais condutores.
Melhor custo-benefício em chapa de aço de alguns milímetros a alguns centímetros de espessura; mais rugosa que o laser.