¿Qué es el plasma?
¿Qué es el plasma?
El plasma es el cuarto estado de la materia. Normalmente pensamos en tres estados de la materia: sólido, líquido y gaseoso. Para un elemento común, el agua, estos tres estados son hielo, agua y vapor.
La diferencia entre estos estados son sus niveles de energía relativos. Cuando agrega energía en forma de calor al hielo, el hielo se derrite y forma agua; si agrega más energía, el agua se vaporiza y se convierte en vapor. Si agregara mucha más energía al vapor, calentándolo a aproximadamente 11,700 ° C, el vapor se descompondría en varios gases componentes y se volvería conductor eléctrico o ionizado. Este gas ionizado de alta energía se llama plasma.
Un sistema de corte por plasma utiliza una corriente de plasma para transferir energía a un material de trabajo conductor. La corriente de plasma generalmente se forma forzando un gas como nitrógeno, oxígeno, argón, o incluso aire, a través de una boquilla estrecha. Una corriente eléctrica producida por una fuente de alimentación externa agrega suficiente energía al flujo de gas para ionizarlo, convirtiéndolo en un arco de plasma con temperaturas cercanas a los 40 000 °F. El arco de plasma corta la pieza de trabajo derritiéndola y expulsando el metal fundido.
Componentes del sistema de plasma
Un sistema básico de corte por plasma incluye los siguientes componentes:
- - Una fuente de alimentación de CC de corriente constante. El voltaje de circuito abierto está típicamente en el rango de 240 a 400 VDC. La corriente de salida (amperaje) y la clasificación general de kilovatios de la fuente de alimentación determina la velocidad y la capacidad de espesor de corte del sistema. La función principal de la fuente de alimentación es proporcionar la energía correcta para mantener el arco de plasma después de la ionización.
- Circuito de arranque de arco: en la mayoría de las antorchas enfriadas por líquido de 130 amperios y más, este es un circuito generador de alta frecuencia que produce un voltaje de CA de 5,000 a 10,000 voltios a aproximadamente 2 MHz. Este voltaje crea un arco de alta intensidad dentro de la antorcha para ionizar el gas y producir el plasma. En lugar del circuito de arranque de alta frecuencia anterior, las antorchas de plasma de aire suelen utilizar un electrodo móvil o tecnología de "arranque por retroceso" para ionizar el gas.
- Antorcha: sirve como soporte para la boquilla consumible y el electrodo, y proporciona refrigeración (ya sea gas o agua) a estas piezas. La boquilla y el electrodo constriñen y mantienen el chorro de plasma.
Aplicaciones e industrias típicas
El plasma se utiliza tanto en sistemas manuales como mecanizados para cortar una amplia gama de materiales conductores, incluidos acero dulce, acero al carbono, acero inoxidable, aluminio, cobre, latón y otros metales.
Las aplicaciones de corte incluyen:
- Corte recto
- Corte en bisel
- ranurado
- corte de agujeros
- Corte y ranurado de alcance extendido
- Corte de características finas
- Calificación
Las industrias y los mercados incluyen:
- agricultura y ganaderia
- Construcción naval
- Minería
- Energía
- HVAC y fabricación mecánica
- Centros de servicio de acerog
- Equipos de construccióng
- Restauración automotriz
- Obras de arte, signos y ornamentación.
- Tuberías y oleoductos
- Construcción general
- Construcción de servicio civil
- Fabricación en general y talleres de trabajo.