Los fabricantes deben tomar nota de los avances de corte por plasma

Sep 04, 2023

Una mesa de corte por plasma más antigua es el caballo de batalla para muchos talleres que se especializan en fabricación pesada. Un sistema de corte por plasma más moderno puede ayudar a esos mismos talleres a lograr nuevas eficiencias que no son posibles con la tecnología anterior.

En muchos talleres la "máquina de corte" es la máquina de corte por plasma. Los chorros de agua y los láseres también cortan metal, pero cuando se trata de un corte rentable y eficiente de placas de acero, la máquina de corte por plasma suele ser el equipo de elección.

Desafortunadamente, cuando mucha gente piensa en la máquina de corte de su taller, es una máquina de corte por plasma de finales del siglo XX. La mesa de corte no tiene ninguna de las capacidades de los equipos modernos de hoy. De hecho, los fabricantes encontrarán que muchas mesas ahora están equipadas con capacidades de taladrado, roscado, corte con oxicorte, marcado y biselado, además del corte por plasma.

Veamos algunos de los avances tecnológicos significativos realizados en los últimos 25 años.

Los equipos CNC de hace 25 años dependían de tubos de rayos catódicos y unidades de cinta de carrete a carrete para su funcionamiento. Hoy en día, las máquinas CNC están basadas en PC y probablemente estén conectadas de forma inalámbrica a la web. Esto no solo permite la carga remota de programas de corte, sino que, lo que es más importante, permite que el fabricante del equipo diagnostique la tecnología de forma remota en caso de que ocurran errores operativos. Además, el software personalizado y las actualizaciones se pueden cargar fácilmente en el CNC si se agrega una nueva capacidad, como el marcado, a la combinación de equipos.

En los primeros días, los sistemas de corte por plasma usaban un electrodo de tungsteno, nitrógeno como gas de corte y CO2 como protección. La mayoría de los sistemas eran de 600 amperios. Ahora, una fuente de energía de corte por plasma de 300 amperios con un electrodo de hafnio y con oxígeno como gas de corte auxiliar puede cortar con mayor rapidez y precisión (especialmente con orificios) en acero al carbono que los antiguos sistemas de 600 amperios.

Los cambios están llegando tan rápido en el rendimiento que es difícil mantenerse al día. Mientras que un fabricante de metal solo tenía tres gases para elegir hace 25 años para los parámetros de corte ideales, hoy en día los fabricantes pueden elegir entre seis: argón, CO2, hidrógeno, metano, nitrógeno y oxígeno. Algunos sistemas de corte por plasma incluso usan agua para contraer el arco de plasma al cortar materiales que no sean acero al carbono. Los avances tecnológicos han ayudado a que el corte por plasma emerja como una forma económica de cortar acero inoxidable y aluminio.

El corte con oxicombustible sigue siendo el viejo modo de espera y la forma más económica de cortar acero al carbono de más de 2 pulgadas de espesor. Sin embargo, incluso esta tecnología madura ha sufrido varios cambios a lo largo de los años.

Hace un cuarto de siglo, si un fabricante pedía un control de altura opcional y encendedores, después de unos seis meses, el operador normalmente los retiraba. Los operadores los vieron como algo que simplemente se interponía en el camino; estaban sujetos a humedad, escoria y suciedad; y tenían un movimiento restringido, ya que el motor simple solo podía subir y bajar. Hoy en día, los fabricantes pueden tener un control de altura integrado que mantiene la antorcha fuera de peligro y encendedores de antorcha internos que funcionan de manera uniforme cuando es necesario. Los servocontroles proporcionan un movimiento suave y confiable de las antorchas y no se requieren herramientas para cambiar las puntas.

En sistemas totalmente automatizados, el CNC puede establecer proporciones de oxicorte para incluir tasas de flujo para diferentes espesores. El operador solo proporciona el grosor del material a cortar y presiona el botón de inicio.

El biselado ha mejorado a lo largo de los años con los avances en hardware y software. Aún queda trabajo por hacer, pero los fabricantes se están acercando al objetivo de utilizar sistemas de corte por plasma que hagan que el trabajo de biselado sea lo más simple y repetible posible para el operador de la máquina.

Se puede producir una pieza terminada con un sistema de corte por plasma que no solo puede cortar, sino también taladrar, aterrajar, fresar, cortar en bisel y marcar. Con la adición de un soplete de oxicorte, también se puede procesar material muy grueso.

Algunas cabezas de bisel ahora tienen desplazamiento cero. Esto ayuda mucho al programador, especialmente con los biseles internos. El propio cabezal puede lograr ángulos de ±47,5 grados mientras la máquina permanece completamente estacionaria. (La máquina no tiene que mover sus ejes X e Y para lograr ángulos). De hecho, esto significa que la antorcha puede inclinarse cuando se acerca a una esquina, preparándose para un biselado en el siguiente lado de la pieza. Esto niega efectivamente la necesidad de una esquina en bucle, lo que minimiza la cantidad de placa que se corta para lograr el bisel.

Los sistemas mecánicos de las modernas máquinas de corte por plasma son compactos. Ahora, los fabricantes pueden incluso comprar la capacidad de biselado en un 5 por 10 pies. máquina.

Para aquellos interesados ​​en el biselado con oxicorte, los servocontroles simplifican la configuración del trabajo de corte y el funcionamiento real de la máquina. Además, la rotación continua con estos cabezales de corte de oxicorte es posible sin tener que desenrollarlos debido a mangueras torcidas.

Hace veinticinco años el marcaje se hacía únicamente con zinc o punzón. (El marcado de zinc implicó el uso de polvo de zinc que luego se fundió con la llama de plasma. El marcado semipermanente se pudo soldar sin problemas).

Ahora, una máquina puede utilizar un punzón, un alfiler, plasma, inyección de tinta, zinc o láser para el diseño, la identificación de piezas e incluso la codificación de barras en cualquier eje.

Los sistemas de corte por plasma actuales pueden equiparse con herramientas para taladrar, roscar, avellanar e incluso fresar. Los cambiadores automáticos de herramientas ahora son comunes.

¿Qué tan efectivos son estos sistemas? Una herramienta de perforación de 60 HP en un sistema de corte por plasma puede hacer una perforación de 2 pulgadas. agujero a través de 4 pulgadas. material en 27 segundos y un 3-in. agujero a través de 5 pulgadas. material en 60 a 90 segundos.

El costo asociado con el manejo de materiales en un taller de fabricación realmente genera interés en estas capacidades adicionales. Si el sistema de corte puede producir un producto terminado en un solo paso sin manejo adicional de materiales para entregar la pieza de trabajo a las operaciones posteriores, todo mientras se evitan posibles errores de procesamiento resultantes de la intervención humana, una empresa ahorra mucho dinero.

Además, la introducción del suministro de lubricante a través de la herramienta en cantidades mínimas ha ayudado a mejorar la perforación y elimina tanto el desorden como los costos asociados con la dependencia del refrigerante de inundación.

Un sistema moderno de corte por plasma también puede estar equipado con capacidades de corte adicionales, como un soplete de oxicorte, láser o agua; automatización de carga y descarga de material para hoja o placa; dispositivos automatizados de eliminación de chatarra; dispositivos de manejo de materiales para formas 3D, como tubos y vigas; y capacidad de corte de rejilla. Un sistema de plasma podría tener todo esto, pero eso no es muy probable. Por ejemplo, un fabricante puede encontrar más práctico tener una máquina separada para tubería si la máquina de corte por plasma está dominada por el trabajo con placas. Como siempre, la gerencia debe investigar para determinar en qué opciones vale la pena invertir.

El mismo pensamiento se aplica al software. El software básico puede cubrir la programación de máquinas, y los paquetes más elaborados pueden manejar tareas como la programación de la producción e incluso la interfaz con los sistemas ERP existentes. Una vez más, la dirección de la empresa debe decidir qué aspectos de estas herramientas modernas quieren posicionar mejor a la organización para el futuro.

John Zuehlke es presidente, Profile Cutting Systems USA, 190 Mesa Drive, Boulder Creek, CA 95006, 831-338-8251, www.pcsmachines.com.