Maquina Arco Plasma

INDICE

PRESENTACIÓN

INTRODUCCIÓN

1.- ¿QUE ES EL PLASMA?

1.1.-LOS FENÓMENOS BÁSICOS EN EL PLASMA

2.-SISTEMA DE CORTE POR PLASMA

2.1.-FUNDAMENTO DEL CORTE POR PLASMA

2.1.1.-CORTE POR PLASMA EN SECO

2.1.2.-CORTE POR PLASMA HIFOCUS

2.1.3.-CORTE POR PLASMA BAJO AGUA

2.2.-MARCAR Y ENTALLAR CON PLASMA

2.3.-GASES PARA EL CORTE POR PLASMA

2.3.1.-PROPIEDADES Y PUREZA DE LOS GASES

2.3.2.-TIPOS DE GAS DEL PROCESO DE CORTE POR PLASMA

3.-MAQUINA ARCO POR PLASMA

3.1.- APLICACIONES

3.1.1.- CORTE DE METALES CON ARCO DE PLASMA

3.1.1.1.- ARCO POR PLASMA

3.1.1.2.- PARTES EL ARCO PLASMA

3.1.1.3.- FENÓMENOS ELECTROFISICOS EN EL ARCO

3.1.1.4.- TIPOS DE ARCO.

a) ARCO TRANSFERIDO.

b) ARCO NO TRANSFERIDO.

3.2.-PROCESO DE CORTE POR PLASMA

3.2.1.-SUMINISTRO DE ENERGIA

3.2.2.-LA ANTORCHA

3.3.-VENTAJAS

3.3.1.-CALIDAD DE CORTE

3.3.2.-PRODUCCION

3.3.3.-COSTO DE OPERACIÓN

3.3.4.-MANTENIMIENTO

3.4.- TIPOS DE EQUIPOS

3.4.1.- USOS

3.5.-MATERIALES QUE PUEDEN CORTARSE

3.6.-COMPARACIÓN CON OTROS PROCEDIMIENTOS DE CORTE

3.6.1.-CORTE POR PLASMA

3.6.2.-CORTE AUTÓGENO

3.6.3.-CORTE POR LASER

3.6.4.-CORTE POR AGUA

3.7.-APLICACIÓN DE LA TECNOLOGÍA DE CORTE POR PLASMA

3.7.1.-CORTAR BISELES

3.7.2.-EL CORTE DE ESTRUCTURAS CON INTERRUPCIONES

4.- SOLDADURA POR PLASMA

4.1.- PARTES

4.2.- LA SOLDADURA POR PLASMA – PAW – SE PRESENTA EN TRES MODALIDADES

4.3.- EL PROCESO

4.4.- VENTAJAS

4.5.- EL CAMPO DE APLICACIÓN

CONCLUSIONES

PRESENTACIÓN

Sr. docente del curso de TECNOLOGÍA INDUSTRIAL, ante UD. se presenta el trabajo titulado “MÁQUINA DE CORTE POR PLASMA” en el cual se pone a su entera disposición, ya que servirá a los estudiantes de Ingeniería Industrial para incrementar nuestros conocimientos, el cual ha sido elaborado con gran esmero y dedicación.

Cualquier sugerencia y observación creo que será muy importante y beneficiosa para estas experiencias de aprendizaje.

Atentamente

INTRODUCCIÓN

El plasma ha sido comúnmente llamado el cuarto estado de la materia. Añadiendo energía a un gas puede entrar en un estado de ionización que le confiere unas características de condición térmica y conducción eléctrica muy elevadas. Hace unos 50 años se detectó un campo de aplicación muy importante de estos aspectos para el corte de metales. Se pensó que un gas en estado de plasma se podría restringir a través de un pequeño orificio o lo que ahora llamamos boquilla, estableciendo un arco en el electrodo que va acompañando a la boquilla –el polo negativo– y a la chapa a cortar polo positivo. De este forma se genera un arco con propiedades térmicas especiales en las que es posible alcanzar los 30.000ºC en el centro. Teniendo en cuenta que el gas de aporte entra a una presión determinada, también tiene la aplicación de poder alejar el material fundente. Ésta sería la base del plasma como herramienta de corte.

Un gran transformador de corriente (puede ir a 220 V o a 380 V) al cual va conectada una pistola con un gatillo. La pistola consta de una tobera o boquilla que contiene un electrodo de Tungsteno (material conductor de muy alto punto de fusión). Al apretar el gatillo, por la tobera sale aire a 4 atm. de presión, y se cierra el circuito eléctrico sobre el metal a cortar. De este modo, la alta intensidad que pasa por el punto de contacto entre el electrodo de tungsteno y el metal a cortar, produce la fusión de éste último, y a la vez, el aire a presión expulsa el metal fundido hacia el exterior, produciéndose un corte muy limpio.

Hay que tener en cuenta, que al cortar con plasma estamos templando superficialmente la línea de corte. El temple se produce por el enfriamiento rápido del acero debido al chorro de aire. Como el acero templado es difícil de soldar, es conveniente eliminar la primera capa superficial de la línea de corte. Esto se hace fácilmente con una amoladora radial con disco abrasivo.

1.- ¿QUE ES EL PLASMA?

El plasma es un estado de la materia en el cual ésta se encuentra fuertemente ionizada, es decir, con gran cantidad de "iones" (átomos eléctricamente no neutros).

En general se compone de iones positivos o "cationes" (átomos que han perdido uno o más electrones), electrones "sueltos" y "aniones", que son iones negativos (átomos a los que se les ha ligado algún electrón), y también el plasma se compone de átomos eléctricamente neutros pero "excitados" (donde algunos de sus electrones están en estados de mayor energía que la mínima), que se desexcitan (decaen) emitiendo radiación electromagnética característica visible o bien, invisible como ultravioleta (UV) y/o infrarroja (IR).

El fenómeno por el cual los átomos excitados de una substancia (que decaen sucesivamente con distintas radiaciones electromagnéticas), emiten luz visible, se denomina luminiscencia.

El concepto de plasma fue usado por primera vez por Irwing Langmuir (1881-1957).

El estado plasmático todavía lo podemos subdividir en algunos cuantos grupos más:

• Plasma común: las capas de electrones de los átomos son parcialmente deterioradas (debido a una alta temperatura o presión). Los electrones libres son responsables de las características plasmáticas de la sustancia en cuestión.

• Plasma termonuclear: Las capas electrónicas de los átomos no existen, la sustancia es una mezcla de núcleos “pelados” y electrones libres. En éste estado se encuentran el plasma en los núcleos de las estrellas, donde se da lugar la síntesis TN.

• Plasma de nucleones: Debido a muy altas temperaturas o presiones, los mismos núcleos atómicos son despedazados. La materia es una mezcla de electrones, protones y neutrones. Los plasmas nucleónicos se manifestaron a los 10−5 s después del comienzo del Universo, donde los quarks crearon los primeros protones y neutrones. Encontramos también este tipo de plasma en las capas exteriores de una supernova explotando, donde su comienzo desarrolla una onda de choque de gas presionado. En ésta capa por un corto tiempo se dan lugar disturbios en las reacciones termonucleares, que dan lugar a elementos pesados.

• Plasma de Quarks-gluones: En altas energías los nucleones mismos se desmenuzan en sus constituyentes: los quarks y los gluones. En ese estado se encontraba la materia quizá hasta el primer décimo de microsegundo después del comienzo del Universo y artificialmente se logró reproducir este estado de la materia en el CERN en el año 2000.

Por plasma, sin embargo, algunos autores también entienden algunas partes de la ionósfera, la cual refleja las ondas de radio y permite la comunicación por radio a través de la reflexión en la ionósfera.

El plasma se encuentra en los cinturones radiantes de van Allen.

El viento solar, una corriente ininterrumpida de partículas desde nuestro Sol, dentro de la cual también se encuentra nuestra Tierra, es también un plasma.

En estado plasmático se encuentran los núcleos y atmósferas de las estrellas, el núcleo de nuestra galaxia, las nebulosas y la mayoría de los objetos en el Universo.

En la Tierra nos encontramos con el plasma en los canales de los rayos, en diferentes descargas eléctricas y el plasma es también creado artificialmente e investigado en los laboratorios.

Estructura fibrosa en los restos posteriores a la explosión de la supernova en la constelación de Vela (en luz visible).

Fotografía por David Malin - UK Schmidt Telescope, copyright: Anglo Australian Telescope Board, 1996.

1.1.-LOS FENÓMENOS BÁSICOS EN EL PLASMA

El plasma tiene tendencia a crear formaciones lineales y de superficie – la fibra plasmática o estrujamiento (pinch) y las superficies de corriente o paredes estrujadas (pinched).

El plasma puede alcanzar toda una gama de inestabilidades, las cuales tienen como consecuencia por ejemplo la radiación por corto tiempo de ciertas cantidades de energía que dan lugar a ciertas estructuras características. Al plasma sin lugar a dudas pertenece la brillantez (por recombinación electrón-átomo, enfrenamiento y sincrotrónica), la creación de capas dobles eléctricas, el aceleramiento de partículas cargadas con una cierta energía, el dínamo magnetohidrodinámico, el cuál produce el campo magnético en el interior del Sol y los planetas y muchos más fenómenos interesantes.

Ejemplos de plasmas:

Las LCF son ejemplo de aplicación del plasma.

Los plasmas forman el estado de agregación, más abundante de la naturaleza. De hecho, la mayor parte de la materia en el Universo visible se encuentra en estado de plasma.

Algunos ejemplos

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