Qualidade do furo

Muitas oficinas de fabricação gastam dinheiro e tempo retrabalhando peças cortadas na máquina de plasma para remover a escória ou corrigir imprecisões dimensionais. Aqui, nós discutiremos as variáveis importantes do processo que afetam a precisão dimensional de uma peça de corte a plasma. Controlando cuidadosamente algumas variáveis, o operador pode minimizar ou eliminar os problemas dimensionais e custos associados de operações secundárias ou peças de recorte.

Furos pequenos e formas intrincadas como slots, bordas afiadas e raios apertados apresentam problemas especiais para o operador da máquina PAC. Para nossos propósitos, definiremos um furo pequeno como qualquer furo cujo diâmetro é menor que 1,5X a espessura do material. Não só é mais difícil de cortar esses materiais de maneira limpa com sistemas convencionais, mas o retrabalho de peças fora da tolerância é mais difícil também – alargar furos pequenos demais ou não cilíndricos e esmerilhar em cantos apertados para remover escória não é divertido nem econômico.

Muitas oficinas resolvem esses problemas comprando máquinas de corte caras de alta tolerância ou sistemas a laser ainda mais caros. Mas é possível, com uma máquina de corte a plasma e uma tocha convencional com boa manutenção, alcançar cortes próximos de alta tolerância com a programação cuidadosa e uma boa compreensão das variáveis na qualidade de corte.

Furos de cavilhas devem ser cilíndricos

O diâmetro do furo no topo e na parte inferior deve ser praticamente igual para garantir um bom ajuste com a cavilha. Um parâmetro crucial que afeta a cilindricidade do furo é a velocidade de corte. Os programadores inserem a velocidade de corte como uma taxa linear em polegadas por minuto (pol/min) ou milímetros por minuto (mm/min), mas ao cortar um círculo, a tocha deve diminuir a velocidade para compensar pelo atraso natural do arco plasma no corte. A maior parte dos controles de CNC automaticamente compensa por este fenômeno com um algoritmo que leva em conta a velocidade para corte de furos. Chamado de limitação centrípeta, esse cálculo leva em conta o comprimento do raio, a aceleração da tocha e a velocidade de canto mínima para ajustar a velocidade de corte real em um círculo. O programador ou operador pode ser capaz de aumentar ou diminuir a velocidade linear para otimizar a velocidade de corte circular real para uma melhor cilindricidade. Isso significaria programar velocidades diferentes e mais baixas para furos de cavilha do que para cortes retos na mesma peça.

Altura de corte ou ajuste de tensão

A altura de corte ou o ajuste de tensão é outro parâmetro que afeta a qualidade de corte de furos de cavilha. Para furos pequenos, a altura de corte deve permanecer constante durante o corte. Com o controle de altura da tocha (THC) com regulagem de tensão, a altura da tocha é determinada por um ajuste de tensão do arco típico de 100–180 V. Dependendo da reatividade do sistema, usar o THC para furos pequenos pode piorar a qualidade de corte ao invés de melhorá-la. Pode ser necessário travar o THC durante o corte de peças pequenas, para evitar que a tocha corte muito alto ou muito baixo e para evitar que a tocha mergulhe no fim do corte. O THC pode ser travado trocando para o modo manual depois que a perfuração estiver completa ou reprogramando a peça para especificar redução de velocidade em canto – sem THC – durante o corte de furos. Controles de altura de tocha mais novos e responsivos podem ajudar com defeitos causados por altura de corte inadequada.

Programando percursos de entrada e saída

O tipo e tamanho dos percursos de entrada e saída pode afetar significativamente a qualidade de corte, particularmente com furos de cavilhas e slots. Dois defeitos comuns são cavidades e protuberâncias. Uma cavidade ocorre quando o arco remove material demais no fim do corte. Quando o arco plasma cruza o kerf do percurso de entrada – o material removido do início do corte – ele transfere para a peça reservada, causando uma pequena concavidade ou, às vezes, uma região cavada maior. Isso deixa o furo torto.

Uma protuberância ocorre se os percursos de entrada e saída não se sobrepõem adequadamente. Uma parte do material do furo não é completamente removida, deixando uma protuberância de metal não cortado que impede o furo de aceitar uma cavilha.

Encontrar os percursos adequados de entrada e saída para minimizar cavidades e protuberâncias nos pontos de início e fim pode ser desafiador. Os operadores podem usar um processo de tentativa e erro para encontrar a combinação apropriada. Geralmente, um percurso de entrada arredondado com um percurso de saída muito pequeno ou negativo (sobrequeima negativa) na peça reservada produzirá o melhor furo. Às vezes um percurso de entrada curto e reto funciona melhor com um percurso de saída pequeno (sobrequeima positiva).

O percurso de entrada em espiral para fora é um design especial que pode ser muito eficaz para o corte de furos. (Nota: isso é diferente do percurso de entrada travado tradicional usado em oxicorte, tipicamente não usado para corte a plasma). O percurso de entrada em espiral para fora permite que a máquina alcance a velocidade máxima e que o arco se estabilize antes do corte do perímetro do furo, propiciando um movimento mais suave de máquina durante o corte.

Tamanho de bico e corrente

Em geral, um bico pequeno com uma corrente mais baixa e uma velocidade mais baixa produzirão um kerf menor e um corte mais fino.

Por exemplo, com um sistema a plasma de 200 A, a maior potência - 200 A, um orifício de 2 mm, kerf de 3 mm – pode não ser adequada para cortar pequenos furos de cavilha e detalhes intrincados.

Digamos que você queira cortar um furo preciso de 12 mm em aço-carbono de  12 mm (1/2 pol). Um bico de 100 A com um orifício menor, de 1-1/2 mm e largura de kerf (2 mm), cortando em uma velocidade mais baixa produzirá um corte muito mais fino.

Para obter o melhor corte de um determinado bico, sempre ajuste a corrente a 95 a 100% da classificação do bico. O lado negativo: vida útil de consumível reduzida e velocidade de corte mais baixa. O lado positivo: uma peça quase acabada com um mínimo de retrabalho.

Quando usar plasma de alta tolerância

O plasma de alta tolerância usa um orifício de bico pequeno e um distribuidor de gás intenso para restringir o arco. O resultado é um arco com alta densidade energética e com um kerf muito estreito que pode cortar detalhes intrincados e furos muito pequenos. Os sistemas de plasma convencional são capazes de cortar com precisão de 0,76 mm e produzir cortes com 3 a 5º de chanfro, às vezes até 1º. Sistemas de alta tolerância são capazes de cortar com precisão de 0,25 mm e 0–3º de chanfro. Eles são capazes de cortar com precisão furos de até 4,76 mm.

Seis regras para corte de furos de cavilha

• Usar o menor tamanho de bico classificado para perfurar e cortar o material
• Garantir que o atraso na perfuração permita a penetração completa do arco antes do início do movimento da máquina
• Travar o THC com regulação de tensão
• Usar um percurso de entrada arredondado ou espiralado
• Programar uma velocidade de corte menor
• Usar um percurso de saída negativo ou curto para a peça reservada