Corte del Plasma - La Historia del Corte del Plasma

Temas Revestidos

¿Cuál es un Plasma?

Ionización

Revelado del Proceso de Arco de Plasma

Modos Transferidos y No-Transferidos

Alteración de las Características de la Tobera de Plasma

Corte Al Arco Convencional de Plasma (1957)

Se Dobla el Arco de Plasma del Flujo (1962)

Corte del Plasma del Aire (Desde 1963)

Plasma Cutting (1965) del Blindaje del Agua

Inyección Cutting (1968) del Agua

Agua Muffler y Capa Freática (1972)

Silenciador del Agua

Capa Freática

Corte Subacuático (1977)

Silenciador Subacuático

Inferior-Amperio Plasma Cutting (el an o 80) del Aire

Plasma Cutting (1983) del Oxígeno

Plasma Cutting (1985) de la Inyección del Oxígeno

Corte del Plasma del Agua Profunda

Plasma de alta densidad Cutting (1990)

Laser Parts Fungible Duradera (1990)

Conclusión

¿Cuál es un Plasma?

Una descripción común del plasma es que es las cuartas declaraciones. Pensamos normalmente en los tres estados de la materia como el macizo, el líquido y gas. Para la substancia lo más común posible sabida, el agua, estos estados es hielo, agua y vapor. Si usted agrega energía térmica, el hielo cambiará de un macizo a un líquido, y si se agrega más calor, cambiará a un gas (vapor). Cuando el calor sustancial se agrega a un gas, cambiará del gas al plasma, las cuartas declaraciones.

Ionización

Si agregamos más energía al agua, se vaporiza y se separa en dos gases, hidrógeno y oxígeno, bajo la forma de vapor. Agregando aún más energía a un gas, encontramos que sus características están modificadas substancialmente en términos de temperatura y características eléctricas. Este proceso se llama ionización, la creación de electrones libres y los iones entre los átomos del gas.

Agregando aún más energía a un gas, encontramos que sus características están modificadas substancialmente en términos de temperatura y características eléctricas. Este proceso se llama ionización, la creación de electrones libres y los iones entre los átomos del gas. Cuando suceso esto, el gas, que ahora se ha convertido en un plasma, es eléctricamente conductor porque los electrones libres están disponibles para llevar la corriente. Muchos de los principios que se aplican a la conducción actual a través de los metales también se aplican a las plasmas. Por ejemplo, si el corte transversal actual-que lleva de un metal se reduce, la resistencia aumenta. Un voltaje más alto es necesario forzar la misma cantidad de electrones a través de este corte transversal y el metal calienta hacia arriba. Lo mismo es verdad para un gas del plasma; cuanto más que reducimos el corte transversal, más caliente consigue.

En esta revista histórica del proceso de arco de plasma, seguiremos el revelado de un arco de plasma con el flujo de alta velocidad del gas que es, esencialmente, “el proceso del corte del plasma.”

Revelado del Proceso de Arco de Plasma

En 1941, la industria de defensa de los E.E.U.U. buscaba mejores maneras de ensamblar el metal pálido junto para el esfuerzo de la guerra y, más concretamente, para la producción de aeroplanos. Fuera de este esfuerzo, un nuevo proceso de la soldadura nació. Un arco voltaico fue utilizado para fundir el metal, y un blindaje del gas inerte alrededor del arco y del centro común del metal fundido fue utilizado para dislocar el aire, evitando que el metal fundido tome el oxígeno del aire. Este nuevo proceso “TIG” (Gas Inerte de Tungsteno), parecido para ser una solución perfecta para el requisito muy específico de la soldadura de alta calidad. Puesto Que este proceso de la soldadura sintió bien a un utilizador sustancial de los gases tales como el argón y el helio, la industria que tenía la mayoría del interés en esta nueva aplicación resultó ser los fabricantes industriales del gas. Estas compañías de gas industriales y, particularmente, la División de Linde del Carburo de la Unión, hicieron activas y acertadas con el proceso del TIG, también conocido como “Argonarc” o “Heliarc.” Hoy, este proceso se refiere como “GTAW” (Soldadura del Arco de tungsteno del Gas).

En 1950, el TIG se había establecido firmemente como nuevo método de la soldadura para las soldaduras de alta calidad en los materiales exóticos. Mientras Que hacían trabajo de desarrollo adicional sobre el proceso del TIG, los científicos en el laboratorio de la soldadura del Carburo de la Unión descubrieron que cuando redujeron la apertura de la boquilla de gas que dirigió el gas inerte del electrodo de la antorcha del TIG (cátodo) al objeto (ánodo), las propiedades del arco abierto del TIG podrían ser alteradas grandemente. La apertura reducida de la boquilla restringió el arco voltaico y el gas y aumentó su velocidad y su calor resistente. La temperatura y el voltaje del arco subieron dramáticamente, y el impulso del gas ionizado y no-ionizado quitó el charco fundido debido a la velocidad más alta. En vez de la soldadura, el metal fue cortado por la tobera de plasma.

En el Cuadro 1, ambos arcos están operatorio en argón en 200 Amperios. La tobera de plasma es restringida solamente moderado por el diámetro de 3/16 pulgada (4,8 milímetros) del orificio de boquilla, pero operatorio en dos veces el voltaje y produce un arco de plasma un mucho más caliente que el arco correspondiente del TIG. Si la misma corriente es forzada a través de una boquilla con una apertura incluso más pequeña, la temperatura y la subida del voltaje. Al mismo tiempo, la energía cinética más alta del gas que sale de la boquilla expulsa el metal fundido, creando un corte.

Cuadro 1. perfiles de Temperatura para el arco del TIG y la tobera de plasma (derechos).

El arco del corte del plasma era considerablemente más caliente que el arco del TIG mostrado en el Cuadro 2. Estas mayores temperaturas eran posibles porque el alto flujo del gas en la boquilla de la antorcha de plasma formó una capa de límite relativamente fresca de gas sindicado a lo largo de la pared de la boquilla, permitiendo un grado más alto de constricción del arco. El espesor de esta capa de límite podía ser aumentado más a fondo en remolinar el gas del corte. La acción que remolinaba forzó el gas más pesado, más fresco, sindicado para moverse radial hacia fuera y para formar una capa de límite más gruesa. La Mayoría de los sopletes cortadores del plasma remolinaron el gas del corte para lograr la constricción máxima del arco.

Cuadro 2. arco de soldadura de TIG.

Modos Transferidos y No-Transferidos

Una tobera de plasma se puede operatorio en el modo transferido, adonde la corriente eléctrica fluye entre el electrodo de la antorcha de plasma (cátodo) y el objeto (ánodo). Puede también operatorio en el modo no-transferido adonde la corriente eléctrica fluye entre el electrodo y la boquilla de la antorcha. Ambo el modo de operación se ilustra en el Cuadro 3.

Cuadro modos Transferidos y no-transferidos de 3.

Aunque una secuencia del plasma caliente emerja de la boquilla en ambos modo de operación, el modo transferido se utiliza invariable en el corte del plasma porque la entrada de información de calor usable al objeto se aplica más eficientemente cuando el arco está en contacto eléctrico con el objeto.

Alteración de las Características de la Tobera de Plasma

Las características de la tobera de plasma pueden ser alteradas grandemente cambiando el tipo de gas, flujo del gas, formar arcos corriente, el voltaje de arco y el talla de la boquilla. Por ejemplo, si se utilizan los flujos del gas inferior, la tobera de plasma se convierte en un ideal altamente concentrado de la fuente de calor para soldar. Inversamente, si el flujo del gas se aumenta suficientemente, la velocidad de la tobera de plasma es tan grande que expulsa el metal fundido creado por el arco de plasma caliente y corta a través el objeto.

Corte Al Arco Convencional de Plasma (1957)

La tobera de plasma generada por técnicas “secas” convencionales de la constricción del arco fue introducida en 1957 por la División de Linde del Carburo de la Unión. En el mismo año, el Dr. Roberto Gage obtuvo una patente, que por 17 años dio a Carburo de la Unión un monopolio virtual. Esta técnica se podía utilizar para separar cualquier metal a las velocidades relativamente altas del corte. El espesor de una placa podría colocar de la chapa fina a las placas tan gruesas como diez pulgadas (250 milímetros). El espesor del corte era final relacionado en la capacidad actual-que llevaba de la antorcha y las propiedades físicas del metal. Una antorcha mecanizada resistente con una capacidad actual de 1000 amperios podía cortar a través el acero inoxidable grueso y el aluminio de 10 pulgadas. Sin Embargo, en la mayoría de las aplicaciones industriales, el espesor de la placa excedió raramente dos pulgadas. En este rango del espesor, los cortes convencionales del plasma fueron biselados y tenían generalmente un borde superior redondeado. Los cortes Sesgados eran un resultado de un desequilibrio en la entrada de información de calor en la superficie del corte. Un ángulo positivo del corte resultó porque la energía térmica en la cima del corte se disipó mientras que el arco progresó en el corte.

Este desequilibrio del calor fue reducido colocando la antorcha tan cerca como sea posible al objeto y a aplicar el principio de la constricción del arco, tal y como se muestra en del Cuadro 1. constricción Creciente del arco hizo el perfil de temperatura del arco voltaico llegar a ser extendido y más uniforme. Correspondientemente, el corte se convirtió en más cuadrado. Lamentablemente, la constricción de la boquilla convencional fue limitada por la tendencia de la constricción creciente de desarrollar dos arcos en serie, un arco entre el electrodo y la boquilla y un segundo arco entre la boquilla y el objeto.

Este fenómeno era conocido como “doble que formaba arcos” y dañó el electrodo y la boquilla. La formación de arcos Doble limitó seriamente el fragmento al cual la calidad del corte del plasma podría ser mejorada. Desde la introducción del proceso de arco de plasma en los mediados de los años cincuenta, la considerable investigación se ha centrado en la constricción cada vez mayor del arco sin crear la formación de arcos doble. El corte al arco de Plasma según lo entonces realizado ahora se refiere como “corte convencional del plasma.” Puede ser incómodo aplicarse si el utilizador está cortando una amplia variedad de metales y de diversos espesores de la placa. Por ejemplo, si el proceso convencional del plasma se utiliza para cortar el acero inoxidable, el acero suave, y el aluminio, es necesario utilizar diversos gases y los flujos del gas para el grado óptimo cortan calidad en los tres metales.

El corte Convencional del plasma predominó a partir de 1957 a 1970, y requirió a menudo las mezclas de gases muy costosas del argón y del hidrógeno.

Se Dobla el Arco de Plasma del Flujo (1962)

La técnica doble del flujo fue desarrollada y patentada por Thermal Dynamics Corporation y James Que Bronceaba, Presidente del TDC, en 1963. Implicó una modificación ligera del proceso convencional del corte del plasma. Esencialmente, incorporó las mismas características que el corte convencional del plasma, salvo que un blindaje secundario del gas fue agregado alrededor de la boquilla del plasma. Generalmente, en la operación doble del flujo el corte, o el plasma, gas era nitrógeno y el gas que protegía secundario fue seleccionado según el metal para ser cortado. Los gases Secundarios del blindaje usados típicamente eran aire u oxígeno para el acero suave, dióxido de carbono para el acero inoxidable, y una mezcla del argón/del hidrógeno para el aluminio.

Las velocidades del Corte eran todavía mejores que con el corte convencional en el acero suave; sin embargo, la calidad cortada era inadecuada para muchas aplicaciones. Las velocidades y la calidad del Corte en el acero inoxidable y el aluminio eran esencialmente lo mismo que con el proceso convencional.

La ventaja mayor de esta aproximación era que la boquilla se podría ahuecar dentro de una copa de cerámica del gas o de la copa del blindaje tal y como se muestra en del Cuadro 4, evitando que la boquilla poner en cortocircuito con el objeto, y reduzca la tendencia para la formación de arcos doble. El gas del blindaje también revistió la zona del corte, mejorando calidad y velocidades cortadas así como enfriando el casquillo de la boquilla y del blindaje.

Cuadro 4. corte Doble del plasma del flujo.

Corte del Plasma del Aire (Desde 1963)

El corte del Aire fue introducido en el principios de los 60 para cortar el acero suave. El oxígeno en el aire proveyó de energía adicional de la reacción exotérmica acero fundido. Esta energía adicional aumentó velocidades del corte en el cerca de 25% sobre el corte del plasma con nitrógeno. Aunque el proceso se podría utilizar para cortar el acero inoxidable y el aluminio, la superficie del corte en estos materiales era oxidada pesado e inaceptable para muchas aplicaciones.

El problema más grande con el corte del aire ha sido siempre la erosión rápida del electrodo de la antorcha de plasma. Los electrodos Especiales, hechos del circonio, hafnio, o aleación de hafnio, eran necesarios desde el tungsteno erosionado en segundos si el gas del corte contuvo el oxígeno. Incluso con estos materiales especiales, la vida del electrodo usando plasma del aire era mucho menos que la vida del electrodo asociada a plasma convencional.

Aunque el corte del aire no fuera perseguido a finales de los años 60 en los Estados Unidos y el mundo occidental, el progreso firme fue hecho en Europa Oriental con la introducción del “Feinstrahl Brenner” (antorcha produciendo un arco reservado), desarrollada por Manfred van Ardenne. Esta tecnología fue adoptada en Rusia y eventual en Japón. El surtidor mayor hizo Mansfeld de la Alemania Oriental. Varios astilleros en Japón eran utilizadores tempranos del equipo del corte del plasma del aire. Sin Embargo, la vida del electrodo era relativamente corta y los estudios divulgaron que la superficie del corte del objeto tenía un alto porcentaje del nitrógeno en la solución que podría causar porosidad cuando estaba soldada posteriormente.

Plasma Cutting (1965) del Blindaje del Agua

El corte del plasma del blindaje del Agua era similar doblarse flujo salvo que el agua fue substituida para el gas del blindaje. El aspecto del Corte y la vida de la boquilla fueron mejorados debido al efecto de enfriamiento proporcionado por el agua. Corte lo cuadrado, cortando velocidad y la acumulación de la escoria mensurable no fue mejorada sobre el corte doble del plasma del flujo porque el agua no proporcionó a la constricción adicional del arco.

Inyección Cutting (1968) del Agua

Anterior, fue declarado que el clave a mejorar calidad cortada aumentaba la constricción del arco mientras que prevenía la formación de arcos doble. En el proceso del corte del plasma de la inyección del agua, el agua fue inyectada radial en el arco de una manera uniforme tal y como se muestra en del Cuadro 5. La incisión radial del agua en el arco proporcionó a un grado más alto de constricción del arco que podría ser logrado por apenas la boquilla de cobre solamente. Las temperaturas del Arco en esta región se estiman para acercarse a 50,000°K o a áspero nueve veces la temperatura superficial del sol y más de dos veces la temperatura del arco de plasma convencional. El beneficio neto era lo cuadrado mejorado del corte, creciente cortando velocidades y la eliminación de la escoria al cortar el acero suave. La constricción Radial del arco de la inyección del agua fue desarrollada y patentada en 1968 por el Jr. de Richard W. Couch, Presidente de Hypertherm, Inc.

Cuadro 5. corte del plasma de la inyección del Agua.

Otra aproximación tomada para restringir el arco con agua era desarrollar un vórtice que remolinaba del agua alrededor del arco. Con esta técnica, la constricción del arco era relacionada en la velocidad del remolino necesaria para producir un vórtice estable del agua. La fuerza centrífuga creada por la alta velocidad del remolino tendió a aplanar la película anular del agua contra el arco y, por lo tanto, logró menos de un efecto que restringía que con la inyección radial del agua.

A Diferencia del anterior descrita proceso convencional, la calidad del corte del grado óptimo con plasma de la inyección del agua fue obtenida en todos los metales con apenas un gas: nitrógeno. Este único requisito del gas hizo el proceso más económico y más fácil utilizar. Físicamente, el nitrógeno era ideal debido a su capacidad superior de transferir calor del arco al objeto. La energía térmica absorbente por el nitrógeno cuando disoció fue abandonada cuando recombinó en el objeto. A Pesar De extremadamente las temperaturas altas en la punta donde el agua afectó el arco, menos el de 10% del agua fueron vaporizados. El agua restante salió de la boquilla bajo la forma de aerosol cónico, que enfrió la superficie superior del objeto. Este enfriamiento adicional previno la formación de óxidos en la superficie del corte y enfrió eficientemente la boquilla actualmente carga de calor máxima.

La razón de la constricción del arco en la zona de la inyección del agua era la formación de una capa de límite que aislaba de vapor entre la tobera de plasma y el agua inyectada. (Esta capa de límite del vapor, “la Capa de Frost del Tilo,” es el mismo principio que permite que una caída del agua baile alrededor en una placa de fundición bastante que inmediatamente vaporizándose.)

La vida de la Boquilla fue aumentada grandemente con la técnica de la inyección del agua porque la capa de límite del vapor aisló la boquilla del calor intenso del arco, y el refrigerado por agua y protegida la boquilla actualmente la constricción del arco y el calor máximos del arco del máximo. La protección permitida por la capa de límite del vapor de agua también permitió una innovación única del diseño: la porción más inferior entera de la boquilla podía ser de cerámica. Por Lo Tanto, la formación de arcos doble, una causa importante de la destrucción de la boquilla, fue eliminada virtualmente.

Una característica importante de los bordes del corte era que el derecho del corte era cuadrado y el izquierdo del corte fue biselado ligeramente. Esto no fue causada por la inyección del agua pero resultó bastante del remolino hacia la derecha del gas del plasma. Este remolino hizo más energía del arco ser disparado a la derecha del corte. Esta misma asimetría del corte existió usando el convencional “seca” el corte cuando el gas del corte fue remolinado. Esto significó que la dirección del viaje necesaria para ser seleccionado correctamente para producir un cuadrado cortó en la cara correcta del objeto.

En el caso de cortar un anillo con las caras paralelas, el radio exterior sería cortado en la dirección hacia la derecha, que da un cuadrado cortado en el derecho. Semejantemente, el corte del interior se hace en una dirección hacia la izquierda para mantener un borde cuadrado en el interior del anillo. Un anillo hacia la izquierda del remolino puede ser proporcionado que invierte el remolino del flujo del gas y, por lo tanto, también la buena cara del corte al izquierdo. Esto sería utilizada si un sistema del oxicortado dos tuvo que cortar piezas de la imagen de espejo simultáneamente.

Agua Muffler y Capa Freática (1972)

Puesto Que el proceso de arco de plasma era una fuente de calor altamente concentrada hasta de 50,000K, había algunos efectos secundarios negativos con los cuales afirmar:

         En la corriente más alta del arco, el corte del plasma generó un nivel de ruidos intenso bastante por encima de ése permitido normalmente en las áreas de trabajo, requiriendo la protección auditiva.

         Fume y gas potencialmente tóxico desarrollado en el área de trabajo, requiriendo la buena ventilación.

         Radiación Ultravioleta, que podrían potencialmente llevar para pelar y las quemaduras del aro, ropa protectora requerida y cristales oscuros.

Estos efectos secundarios abrieron el proceso de arco de plasma en las críticas en la parte ambiental. Algo tuvo que ser encontrado para ocuparse de estas áreas problemáticas.

En 1972, Hypertherm introdujo y patentó el Silenciador del Agua y los sistemas del Control de la Contaminación de la Capa Freática, que controlaron los efectos potencialmente peligrosos del corte al arco de plasma.

Silenciador del Agua

El sistema del Silenciador del Agua creó un alto blindaje del agua del flujo alrededor de la antorcha que produjo las ventajas siguientes cuando está utilizado con una Capa Freática:

         El alto nivel de ruidos del arco de plasma fue reducido sostenidamente con el efecto amortiguador de la cortina de agua.

         El Humo y los gases tóxicos fueron lindados al área de la cortina de agua, que actuaba como depurador del agua, quitando las partículas del humo en el agua.

         El resplandor del Arco fue reducido a un nivel que era menos peligroso a los aros.

         Con el tinte apropiado en el agua, la radiación ultravioleta fue disminuida.

Capa Freática

La reserva de agua de la Capa Freática situada debajo del objeto encapsuló el ruido de intensidad alta de escape fuera la parte inferior del corte y también absorbió partículas del humo.

Corte Subacuático (1977)

Otras tentativas en Europa de disminuir el nivel de ruidos del arco de plasma y de eliminar el revelado del humo tanto cuanto sea posible llevaron al corte subacuático. Este método para el corte del plasma del poder más elevado con las corrientes del corte encima de 100 amperios ha llegado a ser tan popular que hoy, muchos sistemas del corte del plasma del poder más elevado cortados bajo el agua.

Para el corte subacuático del plasma, el objeto se sumerge cerca de 2 a 3 pulgadas bajo el agua y la antorcha de plasma cortó mientras que estaba sumergida en el agua. El humo y el nivel de ruidos así como el resplandor del arco se reducen dramáticamente. Un efecto negativo de este método del corte es que el objeto no puede ser observado mientras que el cortar y la velocidad que corta es reducido por 10-20%. Además, el operador puede determinar no más del sonido del arco si está procediendo el proceso del corte correctamente y si los materiales de consumo están produciendo un corte de la buena calidad.

Finalmente, al cortar en agua, algunos riegan el cerco de la zona del corte se desasocian en el oxígeno y el hidrógeno, y el oxígeno liberado tiene una tendencia de combinar con el metal fundido del corte (especialmente de aluminio y otros metales de la luz) para formar el óxido de metal, que deja el gas de hidrógeno libre en el agua. Cuando este hidrógeno cerco en una cavidad bajo el objeto, crea pequeñas explosiones cuando está reignited con la tobera de plasma. Por Lo Tanto, el agua necesita ser agitada constante mientras que corta tales metales.

Silenciador Subacuático

De Acuerdo con el renombre del corte subacuático, en 1986 Hypertherm diseñó y patentó un Silenciador subacuático del Agua que inyectó el aire alrededor de la antorcha, estableciendo una burbuja de aire en la cual el corte podría proceder. Éste se convirtió en el proceso inyectado aire del corte subacuático que es el más de uso frecuente con oxicorte hasta 260 Amperios. Uso de esta calidad creciente proceso del corte y altas velocidades normales producidas del corte logradas por la línea de flotación y técnicas “en el aire” del corte del plasma.

Inferior-Amperio Plasma Cutting (el an o 80) del Aire

En 1980, los fabricantes de equipamiento del corte al arco de plasma en el hemisferio Occidental introdujeron el equipo usando el aire como el gas del plasma, determinado para los sistemas del plasma inferior-amperio. A principios de 1983, la Dinámica Térmica lanzó el PAK3 y el SAF introdujo el ZIP-CUT. Ambas unidades estaban inmenso acertadas, una en los E.E.U.U. y la otra en Europa. Esto abrió una nueva era para el corte al arco de plasma que aumentó la talla del mercado mundial cerca de 50 veces en los años 80 y creó muchos nuevos fabricantes. El corte al arco de Plasma finalmente fue validado como el nuevo método para corte de metales y considerado una herramienta valiosa en todos los segmentos de la industria metalúrgica moderna.

Con la nueva tracción dada a la industria del corte al arco de plasma a través de la competencia creciente, muchas nuevas mejorías fueron introducidas que hicieron el proceso fácil de utilizar. El proceso era mucho más seguro y requirió menos habilidad operatorio. Los diseños de la fuente de Alimentación usando tecnología primaria y secundaria de estado sólido del transformador mejoraron características del arco y redujeron la talla y el peso de los sistemas. Hypertherm hizo otras contribuciones con las patentes tales como la antorcha de la vuelta de soplo (o comienzo del contacto) que eliminó el arco de alta frecuencia que comenzaba, y la boquilla aire-inyectada del blindaje, que protegió piezas de la parte frontal durante la perforación del metal.

Plasma Cutting (1983) del Oxígeno

Puesto Que el método tradicional de acero del corte era el proceso del oxyfuel, era lógico que los representantes técnicos que desarrollaron el corte al arco de plasma intentaron desde el principio utilizar el oxígeno como el gas del plasma. Sin Embargo, las mismas temperaturas altas en la punta del electrodo y la presencia de oxígeno puro hicieron todos los materiales sabidos del electrodo deteriorar rápidamente, así que o ningunos cortes podrían ser hechos o solamente los cortes de una duración muy corta Esto hicieron el oxígeno y el aire inaceptables como gases del plasma. Oxicorte por lo tanto fue abandonada en los años del revelado de tecnología del corte del plasma. A principios de 1970, fue encontrado que el hafnio y el circonio en un formulario industrial disponible resistieron el deterioro rápido que ocurrió con el corte al arco de plasma del oxígeno. El Aire y el oxígeno como gases del plasma pasaron otra vez con interés extremo.

Hypertherm tomó este reto y comenzó esfuerzos de R y de D en serio. En 1983, la compañía tuvo éxito con un diseño mejorado de la antorcha que permitió utilizar el oxígeno como el gas del plasma. Una patente para el corte al arco agua-inyectado de plasma del oxígeno fue concedida y el corte del plasma del oxígeno se convirtió en el último revelado de la tecnología del arco de plasma. El corte del plasma del Oxígeno ofreció una amplia gama de condiciones escoria-libres de la velocidad del corte, crecientes cortando velocidad en el hasta 30%, mientras que operatorio en niveles más de poca intensidad, y bordes lisos, cuadrados, y más suaves producidos. El borde cortado resultante era más fácil de fabricar doblando o soldando. Todos Los aceros, incluyendo los aceros de alta resistencia, poco aleados, ahora eran escoria cortada libremente con este nuevo proceso.

La parte crítica continuó ser la vida del electrodo, que, incluso cuando usa el hafnio, seguido siendo limitado. Sin Embargo, la calidad del corte del acero cortada con oxígeno era magnífica, y la mayoría de los usuarios finales encontraron el equilibrio de una velocidad mucho más alta y cortaron calidad frente a una vida más corta del electrodo para ser aceptables. Las operaciones Costosas del retiro de la escoria del poste-corte asociadas a menudo al corte del nitrógeno fueron eliminadas virtualmente con plasma del oxígeno.

Plasma Cutting (1985) de la Inyección del Oxígeno

El corte del plasma de la inyección del Oxígeno evitó el problema de la vida del electrodo usando el nitrógeno como el gas del plasma y de la inyección oxígeno río abajo en la salida de la boquilla tal y como se muestra en del Cuadro 6.

Cuadro 6. corte del plasma de la inyección del Oxígeno.

Este proceso fue utilizado exclusivamente en el acero suave y aumentó ligeramente las velocidades del corte. Sin Embargo, las desventajas importantes eran falta de lo cuadrado cortado, retiro excesivo del corte, vida corta de la boquilla, y flexibilidad limitada (acero suave). Mientras Que este proceso todavía se está utilizando en algunas ubicaciones, el aumento limitado en el funcionamiento asociado a él no alinea el costo extra de este diseño bastante complicado y delicado de la antorcha.

Corte del Plasma del Agua Profunda

En los años 90, la industria de la energía atómica fue hecha frente con dos retos importantes:

1.      Cómo ampliar la vida de centrales nucleares existentes

2.      Cómo desmontar las instalaciones no-operativas

Mientras Que la industria de potencia está trabajando difícilmente para desarrollar los procedimientos para reparar componentes en el centro común del reactor, las comisiones atómicas de varios países están explorando para que los métodos corten los reactores disparados y otros componentes en los pequeños pedazos para la eliminación.

Desde el reactor y los componentes auxiliares debe ser mantenido una piscina de agua, toda la reparación y el desmontar debe también él hecho bajo el agua. Puesto Que hacen un mayor parte de los componentes del acero inoxidable, el corte del plasma es un método deseado. Superar los problemas del corte subacuático ha sido un reto a los fabricantes de equipamiento del plasma con rehusar conseguir implicado en el proceso. Hypertherm ha trabajado con varios contratistas en la industria de energía atómica para desarrollar el equipo del corte del plasma para el corte subacuático. En 1990 el PAC500 de Hypertherm sistema del plasma de 1000 amperios fue utilizado con éxito para cortar 4 escudos térmicos del acero inoxidable del 1/2” (114 milímetros) bajo 15 pies (4,56 m) de agua en la central nuclear Del Yanqui de Connecticut. También en 1990, los MAX100 y los MAX200 fueron utilizados bajo el agua en varias ubicaciones en una profundidad de 25 pies (7,62 m). Los Planes se están haciendo para cortar debajo de 100 pies (30,48 m) para las aplicaciones costeras.

Plasma de alta densidad Cutting (1990)

El corte del Laser se ha convertido en un competidor importante en la industria para corte de metales debido a su capacidad de producir los cortes de alta calidad con exactitud exacta. Para asumir un lugar en el mercado para corte de metales de la precisión, los fabricantes de equipamiento del plasma han aumentado sus esfuerzos del diseño de mejorar más lejos la calidad del corte de su equipo.

En el principio de los 90 vimos la primera instalación de alta calidad del plasma de 40 a 90 amperios, que produjeron un corte más cuadrado y redujeron ancho del corte con velocidad que cortaba creciente. Algunas unidades han venido de fabricantes Japoneses. Hypertherm ha introducido su tecnología de HyDefinition para competir en este mercado. Las expectativas son que un corte del plasma pronto estará de la misma calidad que un corte del laser. Puesto Que el equipo del plasma es mucho más inferior en coste de capital que una unidad del laser, contamos con que este tipo de corte del plasma se convierta en un competidor importante en mercado de hoy del corte del laser.

Laser Parts Fungible Duradera (1990)

Desde el corte del plasma del aire y del oxígeno ha llegado a ser más popular, el tema importante se ha convertido en el ciclo vital de corta vida de sus piezas fungibles. Los fabricantes mayores de sistemas del corte del plasma están trabajando en esta edición. Se prevee en un futuro próximo que el curso de la vida de los electrodos del aire/de oxígeno será prolongado substancialmente, reduciendo el costo del corte del plasma, y de tal modo haciendo este proceso mucho más ampliamente utilizado para cortar los aceros. Hypertherm ha introducido su tecnología Duradera en varios modelos que ofrecen vida grandemente creciente de las piezas.

Conclusión

De esta revista, está sin obstrucción que el proceso del plasma ha hecho progreso asombroso en los treinta y cinco años pasados, determinado en los cinco años pasados. Hoy, tres tendencias pronunciadas pueden ser detectadas:

1.      El mercado para las unidades pálidas del mano-corte con los niveles actuales debajo de 200 amperios continuará desplegarse. Este mercado que se despliega atraerá más competidores que produzcan productos mejorados y ensanchen el mercado para el plasma del aire inferior-amperio.

2.      El mercado para las cortadoras y los robots continuará buscar el corte de alta calidad, cercano de la tolerancia de sistemas del corte del plasma. El plasma Atractivo valorada del oxígeno y unidades más simples y más pálidas inferior-amperio competirán favorable con el equipo del laser-corte. Hypertherm, con su liderazgo técnico, continuará desempeñar un papel dominante en este segmento de mercado.

3. La Investigación y desarrollo en piezas fungibles y sopletes cortadores continuará, constante ampliando la vida de materiales de consumo y mejorando calidad cortada.

Pues el corte del plasma se acerca a su escenario maduro, la industria se desafía para proporcionar a antorchas más exactas y a partes fungibles, y a fuentes de energía de la tecnología avanzada. Se prevee Generalmente que el mercado del corte del plasma continúe a lo largo de una tendencia del elevado crecimiento para el futuro próximo.

 

Fuente: Hypertherm Inc.

Para más información sobre esta fuente visite por favor Hypertherm Inc

 

Date Added: Nov 21, 2001 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 12. June 2013 20:19

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