Corte a plasma de aço inoxidável – perguntas comuns e considerações

É possível fazer o corte a plasma do aço inoxidável?

Sim. O uso de um cortador a plasma é uma das melhores formas de cortar aço inoxidável. Além disso, a capacidade do plasma de cortar uma ampla gama de espessuras de aço inoxidável o torna o método mais versátil. O corte a plasma a de aço inoxidável é também um método econômico, graças ao menor investimento e custo operacional do plasma em comparação ao laser e jato de água e seu equilíbrio ideal de velocidade de corte e qualidade de corte.

Que tipo de qualidade de corte devo esperar no corte a plasma de aço inoxidável?

É possível gerar peças de aço inoxidável cortadas a plasma e com excelente qualidade. O processo do plasma X-Definition™ da Hypertherm, em particular, é capaz de gerar peças com bordas afiadas e suaves, as quais requerem pouco ou nenhum retrabalho; um acabamento de superfície neutro e brilhante; pouca ou nenhuma escória. A qualidade de corte que você conseguirá individualmente dependerá de uma série de fatores, como seleção do gás, o tipo de cortador a plasma que você tem, a qualidade da sua mesa de corte e os parâmetros de corte exatos que usou.

Como posso obter a melhor qualidade no corte a plasma de aço inoxidável?

Não importa qual material ou espessura você precisa cortar, 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 aço inoxidável. Sempre comece com as configurações presentes nessas tabelas e, se necessário, faça alguns poucos ajustes depois.

Tipo de aço inoxidável

O aço inoxidável é único, pois é dividido em famílias e graus que descrevem propriedades específicas, como tenacidade, resistência à corrosão e composição. No total, são quatro famílias de aço inoxidável. Para esse artigo, focaremos somente na família austenítica, já que ela é a mais conhecida e amplamente utilizada, graças à sua excelente soldabilidade.

Dentro da família austenítica do aço inoxidável, a 304 é o graus mais conhecido no mundo todo, seguida pela 316. É importante conhecer essa informação, pois os dados na maioria das tabelas de corte a plasma foram desenvolvidos para aço inoxidável de graus 304 e 316. É possível usar um grau que não seja o 304 ou 316, mas podem ser necessários alguns ajustes para evitar escória e uma borda áspera.

Como selecionar os gases certos no corte a plasma de aço inoxidável

Quando se trata de corte a plasma de aço inoxidável, o tipo de gás que você usa dependerá do tipo de cortador a plasma que você tem e da espessura que precisa cortar. Antes de explicar qual gás usar, vamos começar com uma breve visão geral dos diferentes gases usados 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 conhecidos, independente do material, são:

1. Ar
2. Nitrogênio
3. Oxigênio
4. H-35, que é uma mistura com 35% de hidrogênio e 65% de argônio
5. F5, que é 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 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 para aço inoxidável ao usar um cortador a plasma a ar

Se você tem um cortador a plasma como o Powermax^®, você tem três possíveis escolhas de gás no corte a plasma do aço inoxidável: ar, nitrogênio e F5. O uso de ar limpo e seco como seu gás de plasma e de proteção é a forma mais simples, rápida e econômica de fazer o corte a plasma de aço inoxidável com um sistema de plasma a ar. Entretanto, há uma desvantagem no uso do ar: Óxidos se formarão na borda de corte, criando um acabamento áspero, cinza-escuro. Para reduzir a oxidação, é possível submergir o material de aço inoxidável na água, ou usar nitrogênio em vez de ar. O lado negativo do nitrogênio no corte a plasma de aço inoxidável é que ele é um processo mais caro e gerará mais escória. O F5 pode ser usado no corte a plasma de aço inoxidável em algumas combinações de sistemas Powermax e tochas. O uso do F5 proporcionará um acabamento brilhante e prateado (foto abaixo); entretanto, esse processo é mais caro do que os outros e exige que você use uma velocidade de corte mais baixa.

Independente do processo que você usar no corte a plasma de aço inoxidável – ar, nitrogênio ou F5 – é possível obter uma boa qualidade de corte – embora não excelente – usando um sistema de plasma a ar. As peças de corte sempre terão alguma angularidade, arredondamento da extremidade superior e imperfeições na superfície.

Seleção de gás para aço inoxidável ao usar um plasma de duplo gás ou multigás

Se você tem um plasma de duplo gás ou multigás, há diversas combinações que podem ser usadas no corte a plasma de aço inoxidável. As opções de gás de plasma são: ar, nitrogênio, F5, H-35. Além disso, se você tiver um sistema a plasma X-Definition com o console de gás correto, é possível usar H-2. As suas opções de gás de proteção são: ar, nitrogênio, água ou dióxido de carbono. A combinação exata que você escolher dependerá do tipo de sistema a plasma e console de gás que você tiver, junto com a espessura do material, o acabamento de superfície desejado e a qualidade de corte, velocidade de corte e custo operacional. Os gases que listamos como “recomendados” proporcionarão a melhor combinação entre qualidade de corte, velocidade de corte e custo operacional para a espessura desejada.

Corte de aço inoxidável com menos de 5 mm de espessura

No corte a plasma de aço inoxidável mais fino, nossa recomendação é usar nitrogênio como gás de plasma e nitrogênio ou água como seu gás de proteção. Você terá uma qualidade de corte muito alta com uma borda superior afiada. O acabamento da sua superfície será cinza-escuro, caso use um gás de proteção de nitrogênio, e cinza-claro opaco se usar água. Como alternativa, é possível usar ar ou CO₂ como gás de proteção. Dos dois, o ar é a escolha mais econômica; contudo, o CO₂ proporciona um acabamento de superfície um pouco melhor, maior velocidade de corte e vida útil mais longa dos consumíveis.

Corte de aço inoxidável com mais de 5 mm de espessura, mas menos de 12 mm

No corte a plasma de aço inoxidável de espessura média, recomendamos o uso de F5 para seu gás de plasma, e nitrogênio para seu gás de proteção. Essa combinação proporcionará a melhor combinação entre qualidade de corte, velocidade de corte, e custo operacional. As peças terão borda superior afiada, muito pouca variação de ângulo e um acabamento de superfície metálico e brilhante.

Corte de aço inoxidável com mais de 12 mm de espessura

No corte a plasma de aço inoxidável mais espesso, você obterá a melhor qualidade de corte se usar uma mistura H-2 como gás de plasma e nitrogênio como gás de proteção. Essa combinação produzirá uma superfície suave de corte a plasma, com a cor correta, uma borda superior afiada, pouca ou nenhuma angularidade e escória. Se não puder usar uma mistura H-2, é possível substituir por uma mistura H-35 (argônio/hidrogênio) para o gás de plasma. O argônio-hidrogênio é o gás de plasma de queima mais quente em uso atualmente e, como tal, fornece a capacidade máxima de corte. A qualidade de corte não será tão boa quanto a da mistura H-2, e você verá um pouco de escória na borda inferior; contudo, você também terá um corte reto e de boa qualidade com uma superfície bastante suave no aço inoxidável.

Corte de aço inoxidável de 5 a 50 mm

Uma última opção é o processo Vented Water Injection™ (VWI) da Hypertherm. Embora a maior parte das pessoas pense nesse processo como sendo somente para corte de alumínio, ele, na verdade, é uma escolha bastante versátil. Esse processo é particularmente apropriado para aqueles que cortam com regularidade uma gama mais ampla de espessuras de aço inoxidável. O processo VWI usa o nitrogênio como gás de plasma e água como o de proteção, assim como o processo mostrado anteriormente para aço inoxidável fino. A Hypertherm utiliza um design de bico vórtex de alto fluxo para aumentar a constrição do arco plasma. O resultado disso são cortes de alta qualidade com mais precisão e mais alinhamento no corte. Além disso, a proteção de água atua refrigerando a superfície superior do metal, o que reduz a zona afetada pelo calor.

Preciso de uma mesa de água para usar água como gás de proteção no corte a plasma de aço inoxidável?

Não. Você pode usar água como seu gás de proteção mesmo se usar um método de extração de vapores com corrente de ar descendente. Essa possibilidade existe porque a quantidade de água usada como fluido de proteção é relativamente baixa, e ao cortar materiais mais espessos, a maior parte da água evapora durante o processo de corte. Mesmo assim, se estiver usando uma mesa com corrente de ar descendente, recomendamos que consulte o fabricante da sua mesa de corte antes de começar, a fim de garantir que esteja usando os filtros certos. Alguns filtros lidam melhor com a umidade do que outros.

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

Aço inoxidável é um material muito mais rígido do que o aço-carbono. Ele absorve mais energia durante o processo de corte e, portanto, produz muito mais calor. Ou seja, cortar aço inoxidável é mais difícil. Ainda assim, conforme mostrado nesse artigo, é totalmente possível executar o corte a plasma de aço inoxidável e produzir peças com uma boa qualidade de corte, ou até mesmo com qualidade excelente. Para aumentar sua chance de sucesso, tenha essas informações em mente.

• Sempre comece com as configurações de corte presentes no seu manual do proprietário, sabendo que podem ser necessários alguns poucos ajustes, principalmente ao cortar graus menos conhecidos de aço inoxidável.
  
  
• Diferente da escória do aço-carbono, que é de fácil remoção, a escória do corte a plasma do aço inoxidável é de difícil eliminação. Portanto, é recomendável que você evite o acúmulo de escória o quanto for possível, mantendo uma velocidade constante na tocha. As funções de movimento da sua mesa de corte devem ser adequadas.
  
  
• Ao perfurar aço inoxidável, a quantidade de escória (metal fundido acumulado na superfície da peça de trabalho) é muito maior do que a quantidade de escória produzida quando se corta aço-carbono. O uso de um percurso de entrada reto e mais longo (em vez de curvado) pode ajudar nessa questão. Talvez você precise aumentar sua altura de perfuração.
  
  
• Para garantir que você cortou totalmente as peças e que não sobrou nenhum picote, desacelere no final do corte para que o arco tenha a oportunidade de acompanhar e concluir a peça.