Corte a plasma de alumínio – o que você precisa saber

É possível cortar alumínio com um cortador a plasma?

Há muitas interpretações equivocadas quando falamos desse assunto; contudo, o fato é que sim, o cortador a plasma corta alumínio. Na verdade, os sistemas a plasma de hoje, principalmente o plasma da classe X-Definition™, um dos mais recentes da Hypertherm, representam uma das melhores formas de cortar alumínio. Embora alguns pensem que o laser é um método melhor e mais econômico de cortar alumínio, a verdade é que é bem ao contrário. A natureza refletiva, suave e termicamente condutora desse metal torna o uso de laser a fibra e de CO₂ algo desafiador e caro. Ao usar o laser, as velocidades de corte geralmente ficam mais lentas e os custos operacionais ficam mais altos, devido ao volume de gás necessário.

Nesse artigo, falaremos mais desses conceitos errôneos. Além disso, falaremos sobre a seleção de gás no corte a plasma de alumínio, e discutiremos outra questão comum quando se trabalha com alumínio: o corte subaquático.

Que tipo de qualidade de corte devo esperar no corte a plasma de alumínio?

Algumas pessoas acreditam que não é uma boa ideia cortar alumínio com sistemas a plasma, pois o seu ponto de fusão é muito baixo, o que torna difícil conseguir uma borda limpa e com qualidade. Embora seja verdade que o ponto de fusão do alumínio seja mais baixo do que o dos outros metais, se você escolher os gases certos e seguir os parâmetros do seu manual do proprietário, é possível obter uma borda com boa qualidade com tolerâncias rígidas (ou seja, pouca variação de ângulo) em alumínio fino e espesso. Além disso, você deve ver muito pouca escória.

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Como posso obter a melhor qualidade de corte no alumínio?

Não importa qual material ou espessura você está cortando, nosso conselho é sempre o mesmo: Use as configurações mostradas no manual do proprietário, que vem junto com o seu sistema. Todos os nossos manuais contêm tabelas de corte bastante detalhadas, incluindo tabelas de corte a plasma para alumínio. Sempre comece com as configurações presentes nessas tabelas. Você sempre pode fazer alguns ajustes mais tarde, se precisar.

É possível fazer o corte a plasma do alumínio em uma mesa de água?

Você nunca deve fazer o corte a plasma de alumínio sob a água quando estiver usando uma mistura de gás H-35 ou H-2.

Contudo, é possível cortar sob a água se estiver usando outras misturas mencionadas nesse artigo, desde que consiga evitar o acúmulo de gás hidrogênio. Esse dado é muito importante, então leia a nossa explicação de por que isso é necessário e como...

Quem tem ou opera uma mesa de plasma CNC sabe que existem duas formas de controlar vapores. Você pode usar um sistema de extração de vapores de corrente de ar descendente ou uma mesa de água. Dessas duas opções, as mesas de água são as preferidas, já que a água ajuda a absorver o ruído, o excesso de poeira e a luz ultravioleta criada durante o processo de corte do alumínio. Contudo, é preciso ter cuidado, já que a combinação de alumínio e água é potencialmente capaz de criar uma explosão. Durante o corte, pequenas partículas de alumínio e óxido de alumínio se formam. Essas partículas esfriam quando tocam na água e afundam na mesa de água. Quando atingem o fundo, o óxido de alumínio absorve o oxigênio presente na água, deixando apenas o hidrogênio, já que a água é composta de hidrogênio e oxigênio. Uma boa parte desse hidrogênio virá à tona como pequenas bolhas antes de estourar e se dispersar no ar. Essas bolhas não representam um problema. O problema são as bolhas que não chegam à superfície nem se dispersam no ar. Algumas mesas de plasma de CNC são projetadas de modo que possam prender essas bolhas de hidrogênio, fazendo com que se assentem e se multipliquem no fundo da mesa por dias ou semanas. Com o tempo, pode ocorrer a formação de uma bolha relativamente grande de hidrogênio, que pode, talvez, causar uma explosão.

Para evitar situações como essa, recomenda-se trabalhar com empresas que tenham experiência em projetar mesas de água especificamente para corte a plasma de alumínio. Essas empresas têm uma série de maneiras de evitar o acúmulo de hidrogênio.

É possível fazer o corte a plasma do alumínio usando uma proteção de água se você não tiver uma mesa de água?

Já que estamos falando sobre mesas de água, vamos agora abordar outra pergunta que recebemos bastante: é possível usar água como gás de proteção, caso tenha uma mesa de corrente de ar descendente em vez de uma mesa de água? A resposta curta é: sim. Você não precisa necessariamente de uma mesa de água para usar água como gás de proteção. Esse fato ocorre devido a quantidade de água usada ser relativamente baixa e a maior parte evaporar quando há o corte de materiais mais espessos. Embora a maior parte da água evapore, um pouco da umidade ainda poderá atingir a sua mesa de corte. Por esse motivo, recomendamos enfaticamente que você entre em contato com o fabricante de sua mesa primeiro, antes de usar a água como proteção, considerando que o fabricante pode recomendar filtros diferentes desenvolvidos para lidar com a quantidade extra de umidade.

Qual o tipo de gás que devo usar ao cortar alumínio?

O tipo de gás que você usará depende do tipo de cortador a plasma que você tem. Antes de explicar qual gás usar, vamos começar com uma breve visão geral dos diferentes gases que são comumente usados no corte a plasma.

Explicação dos tipos de gás no corte a plasma

Você precisa, em essência, de dois gases: um gás de plasma – o gás que fará o corte – e um gás de proteção ou secundário. O gás de proteção é o gás que circula em torno da sua tocha e consumíveis a fim de evitar o superaquecimento. Os gases de plasma mais populares hoje em dia são:

1. Ar
2. Nitrogênio
3. Oxigênio
4. H-35, uma mistura com 35% de hidrogênio e 65% de argônio
5. F5, uma mistura com 5% de hidrogênio e 95% de nitrogênio

Além disso, os sistemas da classe X-Definition da Hypertherm, os nossos XPR170™ e XPR300™, também conseguem usar uma mistura de gás chamada de H-2. A H-2 é uma combinação de hidrogênio, argônio e nitrogênio, misturados a porcentagens diferentes, dependendo da espessura que você cortará e do resultado desejado na qualidade de corte.

Para o gás de proteção, você pode usar ar ou nitrogênio ou um dos dois gases adicionais que não foram listados acima: água e dióxido de carbono.

Seleção de gás ao usar o plasma a ar para cortar alumínio

Se você tem um cortador a plasma como o Powermax^®, você precisará usar o ar como gás de plasma e também como gás de proteção. Felizmente, o ar é um gás de plasma bastante versátil e gerará uma boa qualidade de corte no alumínio. O ar é também a opção mais barata, pois não é necessário comprar recipientes de gás separados. Uma desvantagem do ar é que a superfície de corte pode oxidar, deixando soldas porosas, além da necessidade de retrabalho de peças antes da soldagem. Ao cortar alumínio, o acabamento da superfície tende a ficar áspero e precisar de um pouco de retrabalho, se a estética for um requisito importante para você.

Seleção de gás ao usar sistemas multigás

Se você tem um sistema de plasma de alta definição ou X-Definition, é possível também usar ar, mas não recomendamos. Você acabará tendo uma superfície preta, áspera e altamente oxidada, além de uma grande quantidade de escória.

Em vez disso, recomendamos que use nitrogênio para seu gás de plasma, e nitrogênio ou água para seu gás de proteção. A sua escolha de gás dependerá de quatro aspectos: a espessura do alumínio que você planeja cortar e a qualidade de corte desejada, a velocidade de corte, e o custo operacional.

Alumínio com menos de 5 mm de espessura

Ao fazer o corte a plasma de alumínio com menos de 5 mm de espessura, você obterá a melhor qualidade de corte se usar nitrogênio como gás de plasma e também como gás de proteção. Por outro lado, existem alguns sistemas a plasma com os quais se pode usar ar ou dióxido de carbono como gás de proteção. O ar é geralmente considerado uma boa opção de gás de proteção, pois ele proporciona uma boa qualidade de corte a um baixo custo operacional. O dióxido de carbono também é usado como gás de proteção no corte de alumínio. Ele gera um acabamento de superfície um pouco melhor, maiores velocidades de corte e vida útil mais longa dos consumíveis. O lado negativo do dióxido de carbono é que ele representa um processo mais complexo e caro. São necessários vários cilindros de gás, ou seja, a menos que você corte alumínio regularmente e queira a melhor qualidade de corte e acabamento de superfície, o uso do ar provavelmente fará mais sentido.

Recapitulando: ao cortar alumínio com menos de 5 mm de espessura, recomendamos que use nitrogênio como gás de plasma e de proteção, processo conhecido como N₂/N₂. Você pode também usar, como alternativa:

• Dióxido de carbono para uma boa qualidade de corte em velocidades corretas
• Ar para a melhor combinação de qualidade de corte e custo operacional

Alumínio com mais de 6 mm de espessura

Ao trabalhar com alumínio com mais de 6 mm, recomendamos que use nitrogênio como gás de plasma e água como gás de proteção, ou seja, um processo nitrogênio/água. Essa combinação proporciona uma excelente qualidade de corte com um acabamento suave de superfície, velocidades de corte muito boas e o menor custo operacional de todos.

Se precisar cortar alumínio com mais de 12 mm de espessura, você também pode usar H-35 ou uma mistura H-2 como gás de plasma, e nitrogênio como gás de proteção. Esses gases funcionam muito bem em materiais com mais de 20 mm, onde se precisa de mais energia.

Você deve ter percebido que dois gases de plasma comuns – oxigênio e F5 – não foram mencionados como uma opção. Embora o oxigênio seja uma boa escolha para aço-carbono e o F5 para aço inoxidável, nenhum deles é recomendado para o alumínio, pois você não terá uma boa qualidade de corte ou um bom acabamento de superfície.

O que mais eu preciso saber sobre corte a plasma de alumínio?

Embora o corte a plasma seja uma das melhores formas de cortar alumínio, a natureza mais suave e ponto de fusão mais baixo do alumínio fazem com que o processo de corte a plasma seja diferente no aço-carbono ou em outros materiais condutores de eletricidade. Aqui estão algumas reflexões para se ter em mente:

• Siga as tabelas de corte no seu manual do proprietário relativas à espessura do alumínio que precisa cortar. Essa consulta garantirá que você configurará seu sistema na corrente certa e movimentará sua tocha na velocidade correta.
• Use uma das combinações de gás de plasma/proteção mostradas acima.
• Movimente sua tocha em uma direção para obter os cortes mais suaves.
• Não faça corte por arrasto. A sua tocha deverá manter uma distância definida da peça de trabalho. O manual do proprietário fornece a distância exata.
• Se estiver usando uma mesa de água, trabalhe com um OEM autorizado da Hypertherm para garantir que sua mesa foi projetada para corte de alumínio.

Agradecemos pela leitura do nosso artigo sobre corte a plasma de alumínio! Se tem curiosidade sobre corte a plasma de aço inoxidável, leia nossa publicação aqui.