Corte por plasma vs. corte por láser: una guía
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Si está pensando en comprar un sistema de corte por plasma o uno de corte por láser de fibra óptica, existen varios factores para determinar qué tecnología de corte es la más adecuada para su entorno de producción, incluida la inversión de capital, el espesor del metal, la calidad y la velocidad de corte. Además, se deben considerar los costos de superficie, mantenimiento y operación. Dependiendo del trabajo, el corte por plasma y el corte por láser de fibra óptica ofrecen ventajas.
Primero, veamos qué hace que las tecnologías de corte sean diferentes.
¿Qué es el corte por plasma?
El plasma corta materiales conductores de electricidad como acero, aluminio y otros metales conductores creando un gas ionizado de calor intenso conocido como plasma, capaz de fundir y expulsar el material cortado. Por lo general, esto se logra utilizando un soplete de plasma que dirige el arco eléctrico de plasma de alta velocidad hacia la pieza de trabajo, lo que resulta en un corte de metal preciso y eficiente. El corte por plasma es un proceso de fabricación de metal comúnmente utilizado en las industrias de fabricación, construcción y automoción por su velocidad y precisión. El corte por plasma se puede realizar con antorchas portátiles o mediante un control numérico por computadora (CNC) con una mesa para corte automatizado.
Tipos de corte por plasma
Cada método de corte por plasma tiene sus ventajas y se elige en función de los requisitos específicos de la aplicación de corte, el material que se corta y la calidad de corte deseada.
Corte por plasma convencional
El plasma convencional es el tipo más común de corte por plasma y es cuando se genera un arco de plasma entre un electrodo cargado negativamente y una pieza de trabajo cargada positivamente.
Corte por plasma de precisión
El corte por plasma de precisión es una versión más refinada del corte por plasma convencional. Proporciona un corte más estrecho y preciso, lo que lo hace adecuado para aplicaciones que requieren tolerancias estrictas, como las industrias automotriz y aeroespacial.
Plasma de alta definición
El corte por plasma de alta definición se utiliza a menudo para aplicaciones que exigen el más alto nivel de precisión. Utiliza tecnología avanzada para producir cortes de alta calidad con sangrías más estrechas y biseles reducidos.
Corte por plasma con inyección de agua
El corte por plasma con inyección de agua inyecta agua en el arco de plasma, lo que enfría el electrodo y la boquilla, prolonga la vida útil de los consumibles y reduce los humos y el ruido. A menudo se utiliza para cortar materiales propensos a deformarse o que requieren zonas mínimas afectadas por el calor.
Corte por plasma de doble gas
El corte por plasma de doble gas mejora la velocidad y la calidad del corte cuando se trabaja con acero. Utiliza oxígeno como gas secundario para ayudar a cortar tipos de metales ferrosos (por ejemplo, acero), mientras que el gas de plasma primario (normalmente nitrógeno o aire) crea el arco de plasma.
Corte por plasma con acabado superficial
El corte por plasma con acabado superficial utiliza una boquilla pequeña y un arco de plasma de baja potencia para realizar cortes precisos. Este método se utiliza comúnmente en aplicaciones como obras de arte y trabajo de metales a pequeña escala.
¿Qué condiciones hacen que el plasma sea una buena opción de corte?
El corte por plasma es un método versátil y eficaz que destaca en muchas aplicaciones de corte. Su idoneidad está influenciada por factores como el material a cortar, el espesor del material, la precisión requerida y la velocidad de corte deseada. La evaluación de estas condiciones y requisitos ayudará a determinar si el corte por plasma es la herramienta adecuada para una tarea de corte en particular.
Algunas de las condiciones que hacen que el corte por plasma sea una opción preferida incluyen:
Materiales conductores de electricidad
El corte por plasma es muy eficaz en materiales conductores de electricidad como acero, acero inoxidable, aluminio, cobre, latón y otros metales.
Espesor de los materiales
El corte por plasma es muy adecuado para cortar una amplia gama de espesores de materiales, desde láminas delgadas hasta placas de gran espesor, y supera al láser de fibra óptica en espesores de corte superiores a 16 mm (5/8”).
Alta velocidad de corte
En entornos de producción de gran volumen o cuando se requiere un corte rápido, el corte por plasma es una excelente opción. Su alta velocidad de corte puede aumentar significativamente la productividad.
Cortes precisos y complejos
El corte por plasma puede alcanzar altos niveles de precisión y realizar cortes complejos con un ancho de corte mínimo, lo que lo hace adecuado para aplicaciones que exigen precisión y formas complejas.
Zona afectada por el calor (HAZ) mínima
Al minimizar la zona afectada por el calor, que puede provocar deformación o distorsión del material, la capacidad para producir un HAZ relativamente pequeño del corte por plasma es ventajosa. Esto es especialmente cierto cuando se utiliza corte por plasma con inyección de agua.
Cortes limpios
El corte por plasma produce cortes parejos con un mínimo de escoria (residuos). Esto produce un mejor acabado superficial, lo que reduce los extensos procesos de limpieza o acabado posteriores al corte y minimiza el desperdicio de material.
Versatilidad
El corte por plasma puede realizar cortes en línea recta en biseles, orificios y formas. Su adaptabilidad a diferentes aplicaciones y variedad de materiales lo convierte en una opción valiosa por su flexibilidad.
Facilidad de transporte
Los sistemas de corte por plasma portátiles permiten realizar trabajos de corte y reparación in situ. Esta portabilidad es valiosa en operaciones de construcción, construcción naval, mantenimiento y reparación.
Automatización
El corte por plasma se puede integrar fácilmente con sistemas CNC para un corte automatizado y preciso de formas y patrones complejos. Esto es ideal para industrias que requieren producción de gran volumen o componentes personalizados.
Más rentable
El equipo de corte por plasma es rentable en comparación con otros métodos de corte. Los consumibles, como electrodos y boquillas, suelen ser más asequibles. La alta velocidad de corte y el mínimo posprocesamiento también ayudan a reducir los costos de producción.
Seguridad
El corte por plasma se considera un método más seguro que algunas alternativas, incluido el láser de fibra óptica, ya que no depende de gases inflamables para cortar y conlleva menos riesgo de daño ocular.
Consideraciones medioambientales
El corte por plasma genera menos humo y vapores que otros métodos de corte, lo que lo convierte en una opción más respetuosa con el medio ambiente en cuanto a la calidad del aire y la seguridad en el lugar de trabajo.
¿Qué es el corte por láser de fibra óptica?
El corte por láser es una tecnología versátil y de alta precisión que utiliza un haz de luz enfocado (o rayo láser) para cortar, grabar o marcar diversos materiales. Se usa ampliamente en entornos industriales, comerciales e incluso de aficionados para aplicaciones que van desde cortar metal y plástico hasta grabar diseños complejos en madera o cerámica. El láser de fibra óptica es una mejora de la tecnología anterior del láser de Co2.
Tipos de corte por láser de fibra óptica
Varios tipos de corte por láser de fibra óptica se basan en diferentes factores, incluida la potencia de salida, las capacidades y las aplicaciones específicas. Éstos son algunos de los tipos comunes de láseres:
Láser de fibra óptica de alta potencia
Las máquinas de corte por láser de fibra óptica de alta potencia suelen tener fuentes láser con potencias de salida que oscilan entre 1000 y 15 000 vatios o más. Estas máquinas pueden cortar materiales de gran espesor, incluidos acero y aluminio, a altas velocidades.
Láser de fibra óptica de potencia media
Las máquinas de corte por láser de fibra óptica de potencia media tienen potencias de 300 a 1000 vatios y pueden manejar diversos materiales y espesores.
Láser de fibra óptica de baja potencia
Las máquinas de corte por láser de fibra óptica de baja potencia tienen potencias inferiores a 300 vatios y son adecuadas para aplicaciones que requieren alta precisión y detalles finos.
Láser de fibra óptica de alta velocidad
Algunas máquinas de corte por láser de fibra óptica están optimizadas específicamente para cortar láminas de metal delgadas. Están diseñados para proporcionar cortes de alta velocidad y alta precisión para materiales como metales finos, plásticos y láminas.
¿Qué condiciones hacen que el láser de fibra óptica sea una buena opción de corte?
El corte por láser de fibra óptica es una buena opción para algunas aplicaciones de corte. Se destaca en condiciones y situaciones muy específicas.
Estas son las condiciones que hacen que el corte por láser de fibra óptica sea una buena opción:
Compatibilidad de materiales
El corte por láser de fibra óptica es eficaz en diversos materiales, incluidos metales (acero, aluminio, cobre), no metales (plásticos, compuestos) y algunos materiales reflectantes.
Precisión y exactitud
Los láseres de fibra ofrecen alta precisión y exactitud, lo que los hace ideales para aplicaciones que requieren detalles finos, tolerancias estrictas y cortes complejos.
Velocidad
El corte por láser de fibra óptica puede ser más rápido que otros métodos de corte para materiales de espesor fino.
Versatilidad
Los láseres de fibra pueden manejar una amplia gama de espesores, desde láminas finas hasta placas de gran espesor. Son lo suficientemente versátiles como para cortar, grabar y marcar materiales, y ofrecen una variedad de aplicaciones en una sola máquina.
Zona afectada por el calor (HAZ) mínima
Los láseres de fibra producen un HAZ pequeño, lo que reduce el riesgo de distorsión o deformación del material. Esto es crucial para materiales sensibles al calor como metales finos o componentes de precisión.
Formas complejas
Los láseres de fibra pueden cortar formas complejas e intrincadas, lo que los convierte en una opción valiosa para industrias que requieren piezas y diseños personalizados.
Automatización
Los sistemas de corte por láser de fibra óptica se pueden integrar con sistemas CNC para procesos de corte automatizados, repetibles y eficientes. Esto es beneficioso para la producción de gran volumen y minimiza el error humano.
Reducción de residuos de materiales
La precisión de los láseres de fibra minimiza el desperdicio de material, lo que los convierte en una opción rentable para las empresas que buscan reducir los costos de materiales y el impacto ambiental.
Corte sin contacto
El corte por láser de fibra óptica no implica contacto físico con el material, lo que reduce el desgaste de las herramientas de corte y elimina la necesidad de cambios de herramientas.
Cuándo elegir el corte por plasma en lugar del corte por láser
La elección entre corte por plasma y corte por láser depende de varios factores y es esencial considerar los requisitos específicos de su proyecto, los materiales con los que está trabajando y su presupuesto.
Estos son los factores clave cuando el corte por plasma es la mejor opción que el láser de fibra óptica:
Espesor del metal
El plasma supera al láser de fibra óptica en espesores superiores a 16 mm (5/8 pulg.).
Velocidad de corte
Especialmente al cortar metales de más de 16 mm (5/8 pulg.), el plasma corta más rápido que el láser de fibra óptica. Esto se traduce en una mayor productividad, menos cuellos de botella, mejores entregas a tiempo, mayor flujo de caja y potencial de crecimiento empresarial.
Superficie de corte
El plasma ofrece un acabado superficial que generalmente es más prolijo que el láser de fibra óptica en espesores superiores a 16 mm (5/8 pulg.) y tienen una calidad de borde constante durante la vida útil de un juego de consumibles.
Calidad de corte
El plasma puede lograr una calidad de corte que compite con el láser en acero al carbono, acero inoxidable y aluminio.
Mantenimiento
Los atributos más importantes del plasma son su simplicidad, resistencia y confiabilidad. El mantenimiento es sencillo y, por lo general, los departamentos de mantenimiento internos pueden gestionar fácilmente todos los procedimientos, excepto los más complejos. Puede esperar una larga vida útil de la máquina si compra un sistema de corte por plasma de alta calidad. El láser de fibra óptica, con menos componentes de fuente de energía, es notablemente más confiable que las tecnologías láser más antiguas. Aun así, el mantenimiento es fundamental para estas máquinas y requiere que técnicos especializados inspeccionen, ajusten y mantengan el sistema con regularidad.
Inversión de capital
La inversión inicial para una máquina de corte por plasma suele ser entre 2 y 5 veces menor que la de un sistema de corte por láser de fibra óptica. Si bien esto puede parecer un costo que se hace por única vez, los cargos por depreciación en la cuenta de resultados de su empresa aumentarán significativamente el costo total de propiedad (TCO) de su sistema láser de fibra óptica durante varios años.
Consumibles y costos operativos
Al considerar los costos operativos directos de una operación de corte, el plasma suele costar menos por pie/metro para materiales de mayor espesor debido a los procesos refinados y al menor consumo de gas. Incluso cuando los costos operativos directos del láser de fibra óptica son más bajos, como ocurre con los metales delgados, los requisitos de consumo de electricidad y gas del sistema de láser de fibra óptica serán más costosos en comparación con los sistemas de corte por plasma.
Cómo el plasma X-Definition cambia la ecuación
La familia de plasmas Hypertherm XPR® representa el avance más significativo en tecnología de corte por plasma mecanizado.La tecnología X-Definition® mejora significativamente la capacidad del plasma Hypertherm para ofrecer mejoras significativas en cuanto a calidad de corte en acero al carbono y para ampliar los resultados de corte en un amplio rango de aplicaciones de acero inoxidable y aluminio.
Beneficios de los sistemas de corte por plasma XPR
- Calidad de corte líder en la industria con X-Definition
- Productividad mejorada y menores costos operativos
- Avanzada optimización del sistema
