Guía ilustrada para la selección de gas plasma

Muchos fabricantes optan por sistemas de plasma con doble gas o capacidad de gases múltiples. Esto significa que una variedad gases plasma y de protección pueden ser utilizados para varias aplicaciones. Las antorchas de gases múltiples ofrecen una mayor flexibilidad para los talleres que cortan una variedad de materiales. Se utilizan diferentes gases, dependiendo del tipo y el espesor del material, a fin de lograr el mejor equilibrio de calidad de corte, duración de las piezas, productividad y costo total de operación. La mayoría de los manuales de los sistemas de plasma tienden a abrumar al operador con una confusa variedad de tablas de corte y opciones de gas. El propósito de este artículo es ofrecer una breve descripción de las ventajas y desventajas de cada gas y hacer recomendaciones de “mejor caso” para el corte de los tres materiales más comunes: acero al carbono, acero inoxidable y aluminio.

Aire

El aire es el gas plasma más versátil; produce buena calidad de corte y velocidad en acero al carbono, acero inoxidable y aluminio. El aire también reduce el costo operativo, ya que no es necesario comprar gases. Sin embargo, el aire no es gratis. El aire comprimido del taller debe limpiarse para eliminar la contaminación, como partículas, niebla de aceite y humedad. La mejor solución para los sistemas de plasma aire es un compresor de aire dedicado de buen tamaño, un secador refrigerativo y un banco de filtros para eliminar partículas, neblina de aceite y cualquier resto de humedad. Otra preocupación con el aire plasma es la soldabilidad del borde de corte. Cierta nitruración y oxidación de la superficie de corte puede producirse con plasma aire; esto puede causar porosidad en las soldaduras. Por lo general, el problema se corrige simplemente usando hilo de soldar de buena calidad con desnitrificadores y desoxidantes. Para mayor versatilidad, buena velocidad, bajos niveles de escoria y duración de las piezas de hasta 600 arranques, el aire es una buena opción para muchos talleres. El gas de protección aire es la mejor opción al usar plasma aire.

Oxígeno

El oxígeno se ha convertido en el estándar de la industria para el corte de acero al carbono ya que proporciona la mejor calidad de corte y la velocidad de corte más rápida que cualquier otro gas plasma. (No se recomienda cortar acero inoxidable o aluminio con gas plasma oxígeno). El gas plasma oxígeno reacciona con el acero al carbono para producir salpicaduras de metal fundido más finas, cada gotita tiene una menor tensión superficial. Estas salpicaduras fundidas son más fácilmente expulsadas de la sangría. La desventaja del oxígeno es el costo del gas y de la duración de las piezas consumibles. Sin embargo, los sistemas de plasma oxígeno de vanguardia utilizan gases de arranque inertes (como el nitrógeno) con plasma oxígeno para lograr una duración de las piezas similar a los sistemas de nitrógeno o aire. Estos sistemas pueden tener una duración de las piezas en el rango de 800 a 1500 arranques. El aumento del costo de los consumibles y del gas es generalmente compensado por la reducción de las costosas operaciones secundarias para eliminar la escoria y enderezar las piezas biseladas. La protección aire normalmente se usa con el plasma oxígeno.

Nitrógeno

El nitrógeno se usaba en la mayoría de las primeras generaciones de antorchas plasma. Sigue siendo la mejor opción si se corta una gran cantidad de aluminio y acero inoxidable. La calidad de corte y la duración de las piezas es excelente. (Más de 1000 arranques es normal) Sin embargo, en los materiales gruesos (por lo general de más de ½ pulg.) cambie a argón-hidrógeno en la máxima capacidad de su sistema de plasma. Por lo general, el aire es el mejor método secundario cuando se utiliza plasma nitrógeno. El CO₂ funciona bien, mejorando un poco el acabado superficial, la velocidad de corte y la duración de las piezas de corte en comparación con aire. Pero el CO₂ cuesta más que el aire y requiere varios cilindros de gas o un sistema surtido para proporcionar el flujo adecuado. El agua es un buen método secundario para usar con plasma nitrógeno si el sistema lo permite. Proporciona una superficie de corte muy brillante y suave en el acero inoxidable y el aluminio. Se debe usar agua como método secundario con una mesa de agua.

Argón hidrógeno

El argón hidrógeno es el gas predilecto para el corte de acero inoxidable y aluminio gruesos (> 1/2 pulg.) La mezcla utilizada normalmente es de 35% de hidrógeno: 65% de argón (H-35). El argón hidrógeno es el gas plasma que se quema a una mayor temperatura y proporciona la capacidad de corte máxima. (El argón hidrógeno se utiliza en antorchas con inyección de agua de hasta 1000 A para el corte de acero inoxidable de hasta 6 pulg.). En antorchas de gases múltiples, el argón hidrógeno proporciona un corte recto y una superficie muy suave, casi pulida, en el acero inoxidable. Se puede producir cierta cantidad de escoria irregular a lo largo del borde inferior. El nitrógeno generalmente se usa como gas de protección con el argón hidrógeno. La desventaja de esta combinación es su costo.

Guía ilustrada para la selección de gas plasma:

Conclusión:

El mejor gas a utilizar depende, principalmente, de tres razones: calidad de corte, productividad y economía.

• Para el acero al carbono use plasma oxígeno y protección de aire para la mejor calidad de corte, menores niveles de escoria, menos correcciones, excelente soldabilidad y la mayor productividad/velocidad de corte.
• Para la mejor calidad de corte del acero inoxidable y aluminio de menos de 1/2 pulg. de espesor, use nitrógeno plasma y aire secundario para un buen balance entre calidad de corte y asequibilidad. Para un corte ligeramente mejor y más rápido, use CO₂ como secundario. Si su sistema lo permite, la protección de agua proporcionará la mejor calidad de los bordes.
• Para obtener la mejor calidad de corte en acero inoxidable y aluminio gruesos use argón-hidrógeno con nitrógeno secundario. ADVERTENCIA: el sistema debe estar equipado para una operación segura con gas argón hidrógeno.
• Para un corte más económico, el aire comprimido del taller limpio y seco es la mejor opción para el acero al carbono, acero inoxidable y aluminio.