oxicorte con oxicorte VS corte con plasma

oxy-fuel cutting VS plasma cutting

Como equipo de procesamiento de material metálico, la máquina de corte por plasma de aire solía usarse para cortar acero inoxidable y cobre, aluminio y otros materiales metálicos no ferrosos. Ahora también se puede utilizar ampliamente en el procesamiento de acero con bajo contenido de carbono, acero aleado y otros materiales. En comparación con otros métodos de procesamiento, es más eficiente y fácil de operar.
Las piezas estructurales soldadas se han utilizado ampliamente en el campo industrial. El corte de láminas es el primer paso en el proceso de soldadura de productos terminados y también es un proceso importante para garantizar la calidad de la soldadura. El uso de tecnología de corte moderna y avanzada no solo puede garantizar la calidad de soldadura de los productos, mejorar la productividad laboral, sino también reducir en gran medida el costo de fabricación de los productos de la empresa y acortar el ciclo de producción del producto. Durante la producción y el procesamiento, a menudo es necesario cortar y soldar la pieza de trabajo, y la máquina de corte por plasma de aire es un equipo de corte que se utiliza para cortar varios materiales metálicos. Tiene las ventajas de una buena calidad de corte, una pequeña deformación térmica, una velocidad de corte rápida y una superficie lisa. Especialmente en el procesamiento de láminas medianas y delgadas de metales no ferrosos y acero con bajo contenido de carbono, sus ventajas son más obvias.

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La diferencia entre el corte por oxicorte con oxicorte y el corte por plasma

El método de corte por llama de oxicombustible se inventó a principios del siglo pasado. En el siglo pasado, los materiales de corte de oxicombustible utilizados para cortar acero con bajo contenido de carbono y acero aleado han sido muy maduros y todavía ocupan una posición importante en el mercado. Debido a que el corte con oxicombustible está limitado por su estructura interna y las características físicas del gas, su velocidad de corte no se puede aumentar más. Para satisfacer las necesidades del rápido aumento en la cantidad de corte de metal, los científicos han trabajado duro para encontrar formas de aumentar la velocidad de corte. A mediados de la década de 1960, se inventó una boquilla de corte de oxicombustible de alta velocidad, que aumentó la velocidad de corte de gas entre un 30% y un 50%, pero aún no podía satisfacer las necesidades de producción. Por tanto, la tecnología de corte por plasma ha comenzado a aplicarse en este campo. Debido a la alta velocidad y las ventajas únicas del corte por plasma de acero con bajo contenido de carbono y acero aleado, ha sido muy valorado por las industrias de construcción naval y de fabricación de automóviles y se ha promovido activamente. En los últimos años, varios tipos de corte por plasma han reemplazado el corte con oxicombustible de alta velocidad por acero con bajo contenido de carbono y acero aleado. En muchos países desarrollados, el volumen de procesamiento de placas medianas y delgadas con máquinas de corte por plasma es cercano al 50%. Con el desarrollo de la economía, es imperativo utilizar máquinas de corte por plasma de aire para reemplazar el corte con llama en el procesamiento de placas medianas y delgadas.

Densidad de energia

En comparación con el corte con gas, el arco de plasma tiene una densidad de energía de fuente de calor más alta, como se muestra en la Tabla 1.

Comparación de la densidad de energía de la fuente de calor
Método de corte Fuente de calor Densidad energética kW / cm² Temperatura t / K
Corte con oxicombustible Llama de oxicombustible 1~3 3200
Corte por plasma Arco de plasma 500~800 Columna de arco 16000
Centro de columna de arco 32000

Velocidad cortante

En comparación con el corte con gas, el arco de plasma tiene una velocidad de corte más rápida, como se muestra en la Figura 1. Puede verse en la Figura 1 que cuando el espesor de la hoja b = 5, el corte del arco de plasma es de 3 a 4 veces la velocidad de corte del oxicombustible; cuando b = 15, la relación de velocidad se reduce a aproximadamente dos veces. Esto nos proporciona una referencia para elegir el método de corte, no solo para lograr la eficiencia deseada sino también para no causar desperdicio de equipo.

Cutting speed comparison chart

Rendimiento de corte

El plasma tiene un buen rendimiento de corte, como se muestra en la Tabla 2.

Tabla de comparación de rendimiento de corte
Proyecto Corte con oxicombustible Corte por plasma
Zona afectada por el calor Grande Pequeño
Energía térmica Llama de oxicombustible Electricidad
Deformación térmica Grande (la placa delgada es particularmente grande) Pequeño
Acabado de la superficie de corte General Bueno
Verticalidad de la superficie de corte Bueno Ligeramente peor
Rango de corte Acero con poco carbono, acero de baja aleación Todos los materiales metálicos conductores
Error de tamaño de corte 1 ~ 2 mm 0,5 ~ 1 mm
Ancho de hendidura 1 ~ 2 mm 1 ~ 3 mm
Forma de operación Complejo Sencillo
four oxyfuel torches

El principio del corte con oxicorte y corte por plasma

El arco de plasma también se denomina arco comprimido, que es un arco con una contracción relativamente pequeña de la sección transversal conductora y una densidad de energía concentrada. En circunstancias normales, el gas es un buen aislante. Está compuesto por átomos y moléculas neutros. El gas en el arco sufre un cambio cualitativo. Algunos de los átomos neutros emiten electrones cargados negativamente y se cargan positivamente. El ion positivo está ionizado. Con estas dos partículas cargadas, tiene la capacidad de conducir electricidad. En el gas ionizado, las cargas transportadas por las partículas con carga positiva y negativa son iguales en número pero opuestas en dirección. Por lo tanto, cada una de sus regiones macroscópicas exhibe neutralidad eléctrica. El gas en este estado en el arco se llama plasma. El arco de plasma de aire utiliza aire barato como medio de ionización. Después de ionizar el gas, bajo la acción del efecto de compresión mecánica, efecto de contracción térmica y efecto de contracción magnética, se forma un arco de plasma de alta temperatura y alta velocidad para soplar el material metálico lejos de la matriz, logrando así un corte rápido.
En el corte con oxicombustible, el metal se calienta con una llama y luego se inyecta oxígeno en la zona de calentamiento. El oxígeno y el metal caliente producen una violenta reacción de oxidación, que genera calor para derretir y expulsar el metal. Este proceso continuo es el corte de oxicombustible. El corte solo es posible cuando el calor liberado durante la oxidación es lo suficientemente grande como para derretir el metal. Si la cantidad de calor liberada durante la oxidación es pequeña y el metal no se puede fundir, no se puede realizar el corte. La teoría y la práctica han demostrado que, a excepción del acero al carbono, casi todos los elementos metálicos no pueden fundirse por el calor liberado durante la oxidación, por lo que otros materiales no pueden cortarse con llama de oxicombustible. Por lo tanto, la llama de oxiacetileno solo puede cortar acero con contenido de carbono medio y bajo, aunque también puede cortar acero con alto contenido de carbono y hierro fundido, a medida que aumenta el contenido de carbono en la aleación, disminuye la liberación de calor por oxidación y la calidad del corte es mala.

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Análisis de beneficios del corte por llama y plasma con oxicombustible

La mayoría de la gente piensa que el corte con oxígeno y combustible es más económico que el corte con arco de plasma. De hecho, no es. La máquina de corte por plasma de aire se utiliza para cortar. Siempre que el equipo se seleccione y opere correctamente, también es muy económico cortar placas de espesor medio y bajo. Por supuesto, la máquina de corte por plasma de aire tiene una gran inversión única, pero el costo de uso es aproximadamente un 30% menor que el del corte con oxicombustible. Tome la máquina de corte por plasma de aire LG-80K para procesar placas A3 con un grosor de 15 mm como ejemplo de análisis y comparación, como se muestra en la Tabla 3.

Comparación de costes de reducción
Formar Corte con oxicombustible Corte por plasma
Velocidad (m / min) 0.5 2.0
Capacidad de corte (m / h) 30 120
El consumo de energía 250L / h
8.5L / h
24 kW / h
0,2 kW / h

En base a lo anterior, ya sea que se trate de calidad de corte o beneficio de corte, el uso de la máquina de corte por plasma de aire para el procesamiento de placas medianas y delgadas es mejor que el corte por llama de oxicombustible. Se puede prever que a medida que la economía se fortalezca, la forma de pensar de la gente cambie y la transformación tecnológica de las empresas aumente, la proporción de arcos de plasma que reemplazan el corte por llama de oxicombustible seguirá aumentando.

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