Guia ilustrado para seleção do gás de plasma

Muitos fabricantes escolhem sistemas a plasma com capacidade para “multigás” ou “duplo gás”. Isso significa que diversos gases de plasma e de proteção podem ser usados em diversas aplicações. As tochas multigás oferecem a maior flexibilidade para oficinas que cortam diversos materiais. Diferentes gases são usados, dependendo do tipo e da espessura do material, para se alcançar o melhor equilíbrio entre qualidade de corte, vida útil da peça, produtividade e custo total da operação. A maior parte dos manuais de sistemas a plasma manuais tende a sobrecarregar o operador com um conjunto confuso de tabelas de corte e opções de gás. A intenção deste artigo é fornecer uma rápida visão geral das vantagens e desvantagens de cada gás e recomendar as “melhores opções” para cortar os três materiais mais comuns: aço-carbono, aço inoxidável e alumínio.

Ar

O ar é o gás de plasma mais versátil. Ele produz boa qualidade e velocidade de corte em aço-carbono, aço inoxidável e alumínio. O ar também diminui o custo da operação porque não é necessário comprar gases. Porém, o ar não é grátis. O ar de compressor deve ser limpo para retirar a contaminação, como partículas, névoa de óleo e umidade. A melhor solução para sistemas a plasma a ar é um compressor de ar bem dimensionado e exclusivo, um secador refrigerado e um banco de filtros para retirar as partículas, a névoa de óleo e qualquer umidade restante. Outra preocupação com plasma a ar é a capacidade de soldagem da borda de corte. Alguma nitrificação e oxidação da superfície de corte ocorrem com o plasma a ar; isso pode causar porosidade em soldas. O problema é normalmente corrigido simplesmente com o uso de um arame de solda de boa qualidade com desnitrificantes e desoxidantes. Para obter versatilidade, boa velocidade, baixos níveis de escória e vida útil da peça de até 600 partidas, o ar é uma boa opção para muitas oficinas. O gás de proteção a ar é a melhor opção ao usar plasma a ar.

Oxigênio

O oxigênio tornou-se o padrão da indústria para cortar aço-carbono porque oferece a melhor qualidade de corte e a velocidade de corte mais rápida que qualquer gás de plasma. (Não é recomendado cortar aço inoxidável ou alumínio com gás de plasma a oxigênio.) O gás de plasma a oxigênio reage com o aço-carbono para produzir um spray de metal derretido mais fino. Cada gota tem uma tensão superficial mais baixa. Esse spray é ejetado com mais facilidade do kerf. A desvantagem do oxigênio é o custo do gás e a vida útil dos consumíveis. Porém, os sistemas de plasma a oxigênio mais avançados usam gases de partida inertes (como nitrogênio) com o plasma a oxigênio para alcançar a vida útil da peça semelhante à obtida com sistemas a nitrogênio ou ar. Esses sistemas podem ter vida útil da peça na faixa de 800 a 1.500 partidas. O aumento nos custos com consumíveis e gás é normalmente compensado por uma redução nas caras operações secundárias para retirar a escória e retificar peças chanfradas. Geralmente, gás de proteção a ar é utilizado com plasma a oxigênio.

Nitrogênio

O nitrogênio era usado nas primeiras tochas a plasma. Ainda é a melhor opção se você corta muito alumínio e aço inoxidável. A qualidade do corte e a vida útil da peça são excelentes. (É normal obter mais de 1.000 partidas) Porém, com materiais espessos, normalmente acima de ½ polegada, no extremo da capacidade de seu sistema a plasma, passe para argônio-hidrogênio. Geralmente, o ar é o melhor secundário quando o plasma a nitrogênio for usado. O CO₂ funciona um pouco melhor, aprimorando o acabamento da superfície, a velocidade de corte e a vida útil da peça em relação ao ar. Mas CO₂ custa mais do que o ar e exige múltiplos cilindros de gás ou um sistema de grande volume para fornecer o fluxo adequado. A água é um bom secundário para se usar com o plasma a nitrogênio, se o sistema permitir. Ela produz uma superfície de corte brilhante e muito lisa com aço inoxidável e alumínio. A água secundária deve ser usada com uma mesa de água.

Argônio-hidrogênio

O argônio-hidrogênio é o gás a ser usado para corte de aço inoxidável e alumínio espesso (acima de 1/2 polegada). A mistura normalmente usada é de 35% hidrogênio: 65% argônio (H-35). O argônio-hidrogênio é o gás de plasma de queima mais quente e fornece a capacidade máxima de corte. (O argônio-hidrogênio é usado em tochas com injeção de água de até 1.000 A em cortes de aço inoxidável de até 6 polegadas.) Em tochas multigás, o argônio-hidrogênio fornece um corte reto e uma superfície muito lisa, quase polida, em aço inoxidável. Alguma escória denteada pode ocorrer ao longo da borda inferior. Nitrogênio é normalmente usado como gás de proteção com argônio-hidrogênio. A desvantagem desta combinação é seu custo.

Guia ilustrado para seleção do gás de plasma:

Conclusão:

O melhor gás para usar depende, principalmente, de três considerações: qualidade de corte, produtividade e economia.

• Para aço-carbono, use plasma a oxigênio e a proteção de ar para obter a melhor qualidade de corte, os mais baixos níveis de escória, mínimo retrabalho, excelente capacidade de soldagem e a mais alta velocidade de corte/produtividade.
• Pela obter a melhor qualidade de corte em aço inoxidável e alumínio com menos de 1/2 polegada, use o plasma a nitrogênio e ar secundário para um bom equilíbrio entre qualidade de corte e custo. Para um corte um pouco melhor e mais rápido, use CO₂ como secundário. Se seu sistema permitir, a proteção de água fornecerá a melhor qualidade de borda.
• Para a melhor qualidade de corte em aço inoxidável e alumínio espesso, use argônio-hidrogênio com nitrogênio secundário. ADVERTÊNCIA: seu sistema deve estar equipado para o funcionamento seguro com gás argônio-hidrogênio.
• Para um corte mais econômico, ar de compressor seco e limpo é a melhor opção para aço-carbono, aço inoxidável e alumínio.