En el proceso de producción de las empresas, especialmente en la fabricación de componentes estructurales, el primer paso es el corte de la materia prima, también conocido como blanking. Existen varios métodos de blanking, como el corte con sierra de cinta, el cizallado con guillotina, el mecanizado por descarga eléctrica con corte de hilo, el punzonado y cizallado con punzonadora, el corte con llama oxiacetilénica, el corte por plasma con máquina de plasma, el corte por láser con equipo láser y el corte por chorro de agua con máquinas de chorro de agua de alta velocidad.
Ahora, vamos a discutir brevemente el rango de aplicación y los campos de varios equipos de corte. Hoy presentaremos las máquinas de corte por plasma y llama CNC, que son los equipos más utilizados en el campo de la producción de componentes estructurales.
En el pasado, el blanking se basaba principalmente en el corte manual con sopletes de oxiacetileno. Este método tenía poca eficacia, escasa precisión de corte y un elevado desperdicio de material. A medida que mejoraron los métodos de producción, surgieron las máquinas de corte perfilado, que mejoraron la precisión y la eficacia del corte. Sin embargo, cada pieza de corte requería una plantilla, lo que aumentaba el tiempo y el coste. Con la llegada de los equipos CNC, se han eliminado estos procesos engorrosos y derrochadores.
Las máquinas de corte CNC utilizan el diseño asistido por ordenador (CAD) para generar programas de corte automatizados. Estos programas controlan la trayectoria de corte, mejorando la precisión, la eficacia y la utilización del material mediante la anidación automática y la optimización de la disposición, reduciendo significativamente el desperdicio de materia prima.
Las máquinas de corte CNC se clasifican generalmente en portátiles, en voladizo, de sobremesa y de pórtico. La elección de la máquina depende de factores como el tamaño del material, su composición, el entorno de producción y las condiciones de la fábrica. Las máquinas de corte CNC estándar están equipadas con sopletes de llama, sopletes de plasma o ambos, y algunas también disponen de sopletes láser. Hoy nos centraremos en los dos primeros, dejando el corte por láser para otro debate.
Diferencias entre el oxicorte y el corte por plasma
Corte por llama El corte por llama se utiliza principalmente para placas de acero al carbono, que son los materiales que se procesan con más frecuencia. El grosor del corte puede ajustarse regulando el flujo de gas oxígeno-acetileno, lo que permite cortar chapas de acero al carbono de hasta 200 mm de grosor. Este proceso calienta el material hasta su punto de fusión y luego utiliza gas a presión para soplar el metal fundido, logrando el corte. Sin embargo, este método crea una gran zona afectada por el calor alrededor del corte, lo que altera las propiedades del material (como el endurecimiento cerca de la superficie cortada). También puede provocar deformaciones térmicas en los materiales más finos, dificultando el mecanizado secundario. Por lo tanto, el oxicorte no suele utilizarse en materiales más finos de 6 mm ni en componentes que requieran un mecanizado posterior. Para estos casos, se prefieren métodos alternativos como el cizallado, el corte con sierra de cinta o la electroerosión por corte de hilo. Si el material es más fino de 6 mm, se recomienda el corte por plasma u otros métodos de corte en frío.
Corte por plasma El corte por plasma tiene un campo de aplicación más amplio que el corte por llama, ya que puede cortar casi todos los materiales metálicos. Las máquinas de corte por plasma de aire utilizan aire comprimido como gas de trabajo y un arco de plasma de alta temperatura y alta velocidad como fuente de calor para fundir localmente el metal, con un flujo de aire de alta velocidad que retira el material fundido para formar un corte estrecho. El corte por plasma produce superficies de corte más lisas y limpias que el corte por llama. Debido a su menor zona afectada por el calor, tiene un impacto mínimo en las propiedades del material.
Dadas estas ventajas, ¿por qué no se adopta universalmente el corte por plasma? Las razones principales son el elevado coste de las fuentes de alimentación de plasma y de los consumibles en comparación con el corte por llama. Para las necesidades generales de producción, el corte por llama sigue siendo la opción preferida. En la mayoría de la fabricación de componentes estructurales, se requiere soldadura posterior al corte, por lo que la calidad de la superficie de corte no es un factor crítico. Sin embargo, cuando se procesan materiales que no son de acero al carbono, se requieren cortes de alta calidad o se corta acero al carbono con un espesor inferior a 6 mm, el corte por plasma se hace necesario.
Consideraciones clave para el corte por plasma
El aspecto más crítico del corte por plasma es la selección de la fuente de alimentación de plasma adecuada. Las opciones más comunes para las máquinas de corte por plasma CNC incluyen marcas importadas como Hypertherm (EE.UU.) y Kjellberg (Alemania), así como algunas marcas taiwanesas como Everlast. Por lo general, no se recomiendan las fuentes de alimentación nacionales debido a problemas de estabilidad, que pueden afectar a la automatización de las máquinas CNC y a la eficacia de la producción.
Selección de una máquina CNC de oxicorte y corte por plasma
A la hora de elegir una máquina de corte CNC, deben determinarse los siguientes parámetros:
- Tipo de material, grosor y tamaño de la chapa.
- Precisión de corte y calidad de superficie requeridas.
Basándose en esta información:
- Elija entre máquinas portátiles, en voladizo, de sobremesa o tipo pórtico en función del tamaño del material.
- Decida entre el corte por llama o por plasma en función del tipo y el grosor del material.
- Seleccione la fuente de energía de plasma adecuada en función de los requisitos de corte y las normas de acabado superficial.
La selección de la potencia del plasma suele venir determinada por el grosor del material, lo que garantiza un rendimiento de corte óptimo para aplicaciones específicas.
