O corte a plasma, um processo que utiliza gases ionizados para cortar materiais metálicos, transformou a indústria de fabricação de metal. Devido à sua versatilidade, eficiência e precisão, o corte a plasma é uma técnica cada vez mais popular entre os fabricantes.

Contudo, a escolha correta do gás é essencial para que as indústrias ganhem produtividade e excelência no processo, atingindo todos os benefícios deste processo. 

Quer saber mais sobre o tema? Neste artigo, a Messer mostra como funciona o corte a plasma, quais são os benefícios dele e quais são os gases usados nesse processo. Confira!

Como funciona o corte do plasma?

O corte a plasma é um processo de corte utilizado na indústria que envolve o uso de gases ionizados para gerar um arco elétrico de alta temperatura. O calor gerado por esse arco funde o material e um jato de gás é direcionado para remover o material derretido, resultando em um corte preciso e limpo.

Durante o processo de corte a plasma, um gás é transformado em plasma por meio da sua ionização.

Esse processo faz com que o gás transite entre dois estados da matéria: o gasoso e o plasma, que é considerado o quarto estado da matéria. Nesse maior estado de energia da matéria, o gás tem um comportamento similar aos dos líquidos.

Portanto, este é considerado um processo térmico. Isso porque ele utiliza o calor para derreter o metal em vez de cortá-lo por cisalhamento, como é feito com uma tesoura.

Durante o processo, as fontes plasma usam ar comprimido ou outros gases, como nitrogênio, argônio e hidrogênio. À medida que o arco de plasma entra em contato com o metal, sua alta temperatura o derrete. Simultaneamente, os gases de alta velocidade expulsam o metal derretido.

A escolha dos gases adequados é fundamental para garantir a eficiência do processo.

Qual é a diferença entre corte a laser e plasma?

A principal diferença entre o corte a laser e o plasma está na maneira como o calor é gerado e aplicado.

No corte a laser, um feixe de luz de alta potência é focado em um ponto específico, aquecendo e derretendo ou sublimando qualquer tipo de material. Em contraste, o corte a plasma necessita de um material metálico pra conduzir a corrente elétrica que irá gerar a coluna de plasma, que é responsável pela geração do calor.

Em termos de capacidade de corte, o corte a laser geralmente é mais preciso em espessuras de chapa mais finas, enquanto o corte a plasma pode lidar com chapas de metal mais espessas.

Além disso, o corte a plasma é frequentemente mais rápido e mais econômico para cortar chapas de metal de maior espessura, ao passo que o corte a laser pode ser mais adequado para detalhes finos e complexos.

Diferença entre oxicorte e plasma

O oxicorte envolve o uso de uma chama de oxigênio e gás combustível (como acetileno, propano ou gás natural) para cortar materiais. O calor da chama pré-aquece o material, enquanto um jato de oxigênio puro reage com o metal aquecido gerando uma reação química exotérmica e ao mesmo tempo expulsa o metal líquido e óxidos formados, criando o corte.

O corte a plasma, por outro lado, utiliza o princípio do arco elétrico para gerar a fonte térmica necessária para o processo de corte, e os gases farão a função de expulsar o metal líquido e cortar o material.

Em comparação com o oxicorte, o processo a plasma é capaz de cortar uma variedade mais ampla de materiais, incluindo metais não ferrosos, como alumínio e aço inoxidável, que são difíceis de cortar com o oxicorte.

Além disso, o corte a plasma geralmente oferece velocidades de corte mais rápidas e maior precisão do que o oxicorte, especialmente em espessuras de chapa mais finas. Por outro lado, o oxicorte continua sendo uma escolha popular para cortar materiais espessos de aço carbono devido ao seu baixo custo operacional.

Quais são as vantagens de utilizarmos o corte de plasma?

Este tipo de corte oferece uma série de benefícios que o tornam uma opção atraente para muitos tipos de operações de corte de metal. Aqui estão algumas das principais vantagens:

• Versatilidade: o corte a plasma pode ser usado para cortar uma ampla variedade de metais, incluindo aço, alumínio, cobre e aço inoxidável. É eficaz tanto para cortar chapas de metal até 60 mm.
• Precisão: apesar de o corte a laser oferecer uma precisão ligeiramente superior em materiais mais finos, o corte a plasma ainda oferece uma precisão bastante elevada e, frequentemente, suficiente para muitas aplicações industriais.
• Velocidade: para chapas de metal com média espessura, o corte a plasma é geralmente mais rápido do que outros métodos de corte, como o oxicorte ou o corte a laser.
• Custo-efetividade: o corte a plasma é, em muitos casos, mais acessível do que o corte a laser, especialmente para aqueles de maior volume e espessura.

Quais são os gases utilizados no corte a plasma?

Os gases mais comuns utilizados no corte a plasma são o oxigênio  e o nitrogênio, sendo a escolha do gás determinada pelo tipo de material a ser cortado e as propriedades desejadas no resultado final.

Dentre estes gases, cada um traz suas próprias vantagens dependendo do material que está sendo cortado. Confira detalhes.

Misturas de Argônio + Hidrogênio

A combinação do Argônio e do Hidrogênio tem a capacidade de criar um arco de plasma mais estável e de maior intensidade quando comparado ao uso de Nitrogênio puro, propiciando uma qualidade de corte bem superior, diminuindo o tempo de limpeza após o corte.

Misturas de Hidrogênio e Nitrogênio

O hidrogênio, como mencionado acima, é outro gás frequentemente usado em operações de corte a plasma. Quando usado em combinação com o Nitrogênio, o hidrogênio pode aumentar a eficiência térmica do arco de plasma, resultando em cortes mais limpos do que o ar comprimido.

Nitrogênio

O nitrogênio é um gás usado tanto como gás de plasma quanto gás de proteção. Ele produz um arco de plasma de alta energia e é especialmente eficaz para cortar materiais como aço inoxidável e alumínio. Além disso, como gás de proteção, o nitrogênio ajuda a proteger a zona de corte contra a oxidação.

Diferentes funções dos gases no corte a plasma

Diferentes gases são utilizados para diferentes funções dentro do processo. Vamos ver essas funções com mais detalhes:

• Gás de proteção: serve para proteger a zona de corte de contaminantes atmosféricos, como oxigênio e nitrogênio, que podem reagir com o metal derretido e afetar a qualidade do corte.
• Gás de plasma: é ionizado e superaquecido para formar o plasma que é utilizado para gerar energia ao corte.
• Gás de arraste: é soprado por meio da tocha de corte para remover o metal derretido da zona de corte. Isso ajuda a garantir um corte limpo e evita que o metal derretido se solidifique novamente na linha de corte. Em muitos sistemas de corte a plasma, o gás de plasma e o gás de arraste são o mesmo gás. No entanto, em alguns sistemas mais avançados, diferentes gases podem ser utilizados para estas duas funções.

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