Como funciona o processo de corte a plasma.
Autor: Postagens diversas. | Publicado: 2013-06-10T12:41:00-03:00


Introdução



&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Todos os métodos de
cortes térmicos são diferentes, porém isto não quer dizer que um seja
necessariamente superior ao outro. A verdade é que cada um deles foi
desenvolvido para desempenhar uma tarefa específica.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Para um melhor
entendimento, inicialmente pode-se descrever um breve comentário sobre cada um
dos três processos:


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; O oxi-corte
estabeleceu o modelo para o corte em aço carbono no início do século, e
continua sendo muito usado.


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; O corte a plasma
foi desenvolvido nos anos 50 para aqueles materiais que não podiam ser
oxi-cortados tais como aço inoxidável, alumínio e o cobre. Sua principal
vantagem é a grande produtividade devido a sua alta velocidade de corte.


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; O corte a laser,
demonstrado pela primeira vez na década de 60, foi adotado rapidamente pelas
indústrias que necessitavam de alta precisão no trabalho com metais, cerâmicas
e tecidos.


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Em resumo, cada
sistema apresenta uma área específica de aplicação, devido às suas limitações e
vantagens próprias.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Devido suas aplicações
específicas, pode-se observar que os processos de corte raramente se sobrepõem
em suas faixas de atuação quanto a espessura de corte, quer dizer, se
complementam, ao invés de competir uns com os outros. Considerando que se pode
usar maçaricos de oxicorte e tochas para plasma na mesma máquina de corte, os
operadores podem trocar estes dois processos durante o curso da jornada. Uma
vez que se reconhece a boa relação custo-benefício do laser para protótipos e
pequenos lotes de peças, com maior freqüência teremos dois ou três processos
para a mesma situação







Introdução



&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; No início dos anos 5O,
foi descoberto que as propriedades do arco aberto, como usado para a soldagem
TIG, poderia ser largamente modificada. O arco foi concentrado e direcionado
contra um bico de cobre refrigerado localizado entre um eletrodo (cátodo) e a
peça de trabalho (ânodo). Em vez de divergir em um arco aberto, tal um arco é
constringido pelo bico em uma seção transversal pequena. Esta ação eleva
grandemente a potência do arco. A temperatura do arco e a voltagem são
elevadas. Um arco que atravessa um bico constrito obtém uma velocidade alta e
torna-se intensamente quente. 

Portanto, o corte a arco plasma é um processo que corta metal fundindo
uma área localizada com o calor de um arco de constrito e a remoção deste
material fundido com um jato quente de gás ionizado com alta velocidade, que é
emitido pelo do orifício. 

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Conforme observado na figura anterior, as
características do jato de plasma podem ser alteradas mudando o tipo de gás,
taxa de fluxo, corrente do arco, e tamanho do bico. Por exemplo, se baixas
taxas de fluxo de gás são usadas, o impulso do jato é reduzido. Desta forma,
uma fonte de calor altamente&nbsp; concentrada
é formada, sendo ideal para soldar. Reciprocamente, se a taxa de fluxo de gás é
aumentada suficientemente, o impulso do jato de plasma será alto bastante para
expelir o metal fundido criado pelo calor do arco de plasma e resultará em
goivagem ou corte. 

Desde sua introdução, muitas indústrias
vêm adotando o corte a plasma devido a sua capacidade em cortar praticamente
todos os metais e ligas de forma rápida, limpa e produtiva. O jato de plasma de
alta temperatura é eficiente para aqueles materiais que não admitem o oxicorte
tais como o alumínio, o cobre e o aço inoxidável.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Além de
sua alta velocidade, o corte a plasma tem a vantagem da partida rápida sem
pré-aquecimento, que o faz muito adequado para as aplicações que requerem
cortes intermitentes.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Comparando
com o oxicorte, o processo a plasma corta mais rapidamente as chapas finas sem
risco de distorções, uma vez que a zona afetada pelo calor é reduzida. Contudo,
o equipamento é mais caro e o processo requer grandes quantidades de
eletricidade, que resulta em elevados custos de operação devido, também, a
necessidade de substituir as peças desgastadas tais como o bocal e o eletrodo.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;O processo de corte a plasma está em contínuo
desenvolvimento. Onde misturas de gases de Argônio, Hidrogênio e Nitrogênio
eram anteriormente usadas como gás plasma, hoje, é cada vez mais comum cortar
com ar, Oxigênio ou Nitrogênio (plasma de injeção de água). O uso do ar reduz o
custo do gás, porém, em contrapartida, eleva o custo dos eletrodos e, em alguns
casos, cria problemas de porosidade em soldagens subseqüentes. Alternando para
o Oxigênio, é possível evitar o problema da porosidade, obter velocidades mais
altas de corte, cortes sem escória e um melhor ambiente de trabalho. O plasma
de Nitrogênio, com injeção de água, tem a vantagem de que uma das superfícies
cortadas fica quase perpendicular. Por outro lado, erros nos ângulos pode ser
um grande problema no corte a plasma. Quanto mais espesso for o material, maior
será o problema.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Em
geral pode-se dizer que o uso de ar como gás de plasma está se tornando cada
vez mais comum em conjuntos pequenos de corte a plasma. Para conjuntos menores,
o método de corte por contato está crescendo. Para conjunto maiores, o plasma
de Oxigênio e o plasma de Nitrogênio com injeção de água são alternativas
importantes.



Áreas de
aplicação


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Em
princípio, todos os materiais eletricamente condutivos podem ser cortados com
plasma. Mesmo os materiais não condutivos, podem ser cortados com arco plasma
não transferido.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; O corte
a plasma foi anteriormente usado, principalmente, em materiais que não podiam
ser oxi-cortados, como os aços inoxidáveis, alumínio e cobre. &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Atualmente, o método é usado, também para
corte de aços ao carbono e baixa liga. Isto devido às altas velocidades de
corte que podem ser obtidas em metais finos e, devido ao equipamento ter sido
simplificado e se tornado mais econômico.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; O corte
a plasma é usado, principalmente, para espessuras de 2 a 15 mm. Espessuras de
até 200 mm podem ser cortadas com plasma mas, neste caso, o seu uso seria mais
para separar a chapa do que para produzir corte de alta qualidade.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; O
método plasma pode ser usado tanto para o corte manual como para o mecanizado.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; O corte
a plasma pode ser feito em todas as posições.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Uma boa
área de aplicação do corte a plasma é no corte tipo sanduíche, no qual um
número de chapas são colocadas sobrepostas e cortadas. A vantagem é que não
importa muito se existe uma abertura entre as chapas no corte a plasma, o que
seria impossível no oxicorte.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; O corte
a plasma pode, também , ser usado para cortes em bisel.




 

  


  
Espessura da chapa

  


 

  
Processo

  
mm

  
polegada

  
Material

 

  
Oxicorte

  
(0,8)
  2*-2.500

  
(1/32)
  1/12-100

  
Aços carbono baixa liga +
  Titânio

 

  
Plasma**

  
2
  - 150

0,8
  - 200

0,8
  - 50

  
1/12
  - 6

1/32
  - 8

1/32
  - 2

  
Aços carbono + aços alta liga

Alumínio

Cobre

 

  
Laser

  
0,1
  - 12

  
1/250
  - 1/4

  
Aços carbono + alta liga + não
  metálicos

 

  
Cortador

  
1
  - 8

  
1/24
  - 5/16

  
Aços não ligados + baixa liga

 

  
Estampagem

  
0,1
  - 6

  
1/250
  - 1/4

  
Aços não ligados + baixa liga

 

  
Cizalhamento

  
1
  - 25

  
1/24
  - 1

  
Aços não ligados + baixa liga

 





* No
corte de chapas empilhadas, pressão mínima deve ser de 60 lb.pol2,
300 kgf/m2

**
Somente materiais eletricamente condutivos.



Plasma -
definição


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; O
plasma é um gás que é completo ou parcialmente ionizado e, portanto,
eletricamente condutivo. O plasma consiste de moléculas, átomos, íons e
elétrons. Um gás pode ser ionizado de diversas maneiras como, por exemplo, por
aquecimento, por radiação ou por bombardeamento de elétrons. No corte a plasma,
um arco elétrico é usado para aquecer e ionizar o gás.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Par que
um plasma fique estável, a energia tem que ser alimentada continuamente. Caso
contrário, o plasma irá se reverter para o estado gasoso.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; O
plasma é o quarto estado de agregação que pode ocorrer num material. Os outros
três estados são o sólido, o líquido e o gasoso. O plasma é o estado mais comum
e uma boa parte da matéria existente no universo se apresenta no estado de
plasma.



Terminologia



O processo de corte a plasma, tendo sido
derivado do processo de soldagem TIG, utiliza algumas de suas terminologia.
Devido a sua maior complexibilidade, porém, alguns novos termos tornaram-se uma
prática geral. Uma familiaridade com estes termos será de grande ajuda ao fazer
comparações úteis entre os sistemas, ajuda a formar a mesma linguagem para os
operadores, pessoal de serviço, e administração.



Processo de corte a
plasma convencional 


O processo de core a plasma convencional
refere-se ao processo básico que esteve em uso desde o início dos anos 5O.
Desde então, este processo foi consideravelmente aprimorado. Foram realizados
alguns ajustes em pontos críticos, como centrar o eletrodo no meio do orifício
de bocal. Na maioria dos casos, tais ajustes foram realizados pelos fabricantes
e implementados



Eletrodo 


Do mesmo modo que o processo de soldagem
TIG, os eletrodos das tochas a arco plasma são normalmente feitas de 2%
tungstênio toriado. Porém, devido ao alto calor da corrente do arco, estes
eletrodos podem ser embutidos em um corpo de cobre resfriado à água. 



Bocal 


O bocal contém o orifício por qual passa
o arco. O orifício de bocal faz o arco da corrente ser limitado a uma pequena
secção transversal. Este fato aumenta a densidade de corrente dentro do
orifício. A constrição resulta aumento do aquecimento e alongamento do arco do
arco. Produz um, intensamente quente, fluxo de gás ionizado. 

A maioria dos bocais são resfriados à
água por passagem direta em furos usinados dentro dos bocais. Algumas tochas
usadas para baixas correntes utilizam bocais resfriados indiretamente. Eles
estabelecem bom contato térmico com algum outro componente de tocha que é
resfriado à água ou por gás. 



Diâmetro de orifício 


O diâmetro de orifício simplesmente é o
diâmetro do furo no bocal pelo qual ocorre a passagem do arco e o gás. A
redução do diâmetro do orifício é definido através do menor diâmetro do bocal. 

A constrição de arco máxima é alcançada
mantendo o diâmetro de orifício tão pequeno quanto possível para uma
determinada corrente operacional. Em prática, os bocais são destruídos
rapidamente se o diâmetro de orifício é muito pequeno para a corrente do arco. 



Gás de plasma


O gás de plasma é o gás que é dirigido na
tocha para cercar o eletrodo. Este é ionizado pelo arco para formar o plasma, e
é impelido pelo orifício do bocal da tocha como o jato de plasma. 



Gás secundário 


Ao contrário do gás de plasma, o gás
secundário não atravessa o bocal. Este é passado ao redor do bocal e forma uma
proteção ao redor do arco. Nem todas as tochas usam um gás secundário. 



Câmara


A câmara é o espaço entre a parede
interior do bocal de constricção e o eletrodo. O gás de plasma é dirigido
inicialmente nesta área, então pelo orifício do bocal para a superfície de
trabalho. Em alguns equipamentos, a velocidade tangencial é dada ao gás dentro
da câmara, isto faz o gás rodar em torno do eletrodo e pelo orifício do bocal.
Em outro equipamento, é usado fluxo axial para produzir um fluxo de gás
uniforme semelhante para ao fluxo de alta pressão do em oxigênio de corte no
processo oxi-combustível.



Retrocesso de
eletrodo 


Retrocesso de eletrodo é a distância que o
eletrodo é recuado atrás do orifício de&nbsp;constrição&nbsp;medido da face exterior do
bocal. 

Standoff&nbsp; 


Standoff é a distância entre o bocal e a
peça de trabalho. Esta distância às vezes é chamada de bico-peça. 


Princípios do corte e plasma


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Corte a
plasma é um processo de fusão, em contraste com o oxicorte que é um processo de
combustão. Um jato de gás no estado plasma é usado para fundir e remover o
material da sangria.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Durante
o processo, um arco elétrico se estabelece entre um eletrodo (catodo) e uma
peça (anodo). A ponta do eletrodo fica embutida num bocal de gás com
resfriamento por água ou ar. O gás do plasma é conduzido através do bocal. O
arco e o gás do plasma são forçados a passar por uma área estreita na ponta do
bocal. O gás aquecido é ionizado. O jato concentrado do plasma que é formado
tem uma temperatura muita alta, de até 30.000oC, bem como uma
velocidade muito alta. Quando o jato do plasma atinge a peça, ocorre uma
recombinação (o gás se reverte para o seu estado normal), e o calor se dissipa.
O material é fundido e removido da sangria pelo fluxo.


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; No
corte convencional a plasma, um arco transferido é usado, significando que o
arco se estabelece entre o eletrodo e a peça. Isto não é possível ao se iniciar
o processo, pois o gás não teria ainda sido ionizado. Para iniciar o processo
gera-se, primeiramente, um arco piloto entre o eletrodo e o bocal de gás
através de um gerador de alta freqüência. O arco piloto aquece o gás do plasma
e o ioniza. Como a resistência elétrica do arco principal é mais baixa do que
no arco piloto, o arco principal é ionizado e o arco piloto se extingue
automaticamente.



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Sistemas de corte a plasma



Plasma de gás


O plasma de gás foi o primeiro método
desenvolvido, sendo o mais comum até hoje. O arco é estabelecido entre um
eletrodo de Tungstênio e a peça. O bocal é resfriado à água ou por gás.



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&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Os
gases mais comuns para plasma usados com este sistema são as misturas de
Argônio-Hidrogênio. O nitrogênio também é usado, mas a desvantagem é que ocorre
a formação de óxidos de Nitrogênio. Por esta razão o Nitrogênio, raramente, é
usado em corte manual.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Uma
variante do plasma de gás é o plasma com fluxo secundário, denominado fluxo
duplo. Neste método, um gás de proteção é alimentado separadamente para
resfriar o bocal e, também para concentrar o jato de plasma. O gás tem uma
alimentação extra de gás circundando o bocal. Como gás secundário, podem ser
usados o Dióxido de Carbono ou ar. O gás do plasma é o Nitrogênio ou ar.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Nos
conjuntos maiores de plasma, o bocal é resfriado por água, podendo ter ainda um
gás secundário, como por exemplo, mistura de Dióxido de Carbono ou
Argônio-Hidrogênio.

&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;O uso
do plasma de gás para o corte de aços carbono a baixa liga vem diminuindo
gradativamente. Para o corte de aços de alta liga, alumínio e cobre, o plasma
de gás tem sido o método de corte mais comum.



Plasma de ar


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Neste
sistema, o ar é usado como o gás de plasma. O plasma de ar é particularmente
comum para o corte manual. O eletrodo é feito de hafnio ou zircônio. Estes
materiais têm um ponto de fusão mais baixo do que o tungstênio, tornando o
resfriamento mais importante. Um resfriamento adequado é assegurado pelo modelo
do eletrodo.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; O ar
pode ser alimentado por um cilindro ou um compressor. O compressor pode ser
incorporado à mesma unidade da fonte de energia.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; A
vantagem do plasma de ar é, sem dúvida, a redução do custo do gás. As
desvantagens são o consumo consideravelmente maior do eletrodo e do bocal, um
ambiente de trabalho mais prejudicial, devido à formação de pó e, em alguns
casos, problemas de porosidade em soldagens&nbsp;subsequentes.



Plasma de oxigênio


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Com o
oxigênio como gás de plasma, não há problemas de porosidade. Outras vantagens
incluem a velocidade mais alta de corte, desvio angular menor e cortes livres
de escória em aços carbono ou de baixa liga.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Como o
plasma a ar, são usados os eletrodos de háfnio ou zircônio e seu consumo é
alto. Entretanto, pesquisas para o desenvolvimento de eletrodos mais duráveis
estão sendo realizadas.


Plasma de nitrogênio
com injeção de água


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; No
plasma de nitrogênio com injeção de água (NIA), o nitrogênio é usado como gás
para o plasma. Água à alta pressão é injetada através de um orifício no canal
do bocal. Desta forma, o arco é posteriormente resfriado e concentrado,
permitindo uma energia mais alta e daí, possibilitando maiores velocidade de
corte. A água é alimentada, tangenciando na mesma direção da rotação do plasma.
Como resultado, uma das superfícies cortadas fica quase perpendicular, enquanto
que a outra apresenta um desvio angular. Neste tipo de plasma, portanto, é
muito importante escolher a direção certa do corte, de modo que o desvio
angular maior fique na sucata.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Outras
vantagens do plasma com injeção de água são que a borda superior cortada é
menos arredondada, o corte menos oxidado pois é resfriado com água, os bocais
têm maior durabilidade e há menor risco de arco duplo. Uma desvantagem do
método é que pode se formar uma fina camada de óxidos nas chapas jateadas,
devido à água depositada sobre o metal.


&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; Um
posterior desenvolvimento deste método é o plasma com injeção do oxigênio. O
nitrogênio é ainda usado, como um gás para plasma, mas se injeta oxigênio no
lugar de água. Comparado com a injeção de água, a velocidade de corte é mais
alta com menor formação de escórias. Todavia, o desvio angular e o
arredondamento da borda, são mais acentuados. Uma outra desvantagem é o rápido
consumo dos bocais de gás.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Uma
área de aplicação do plasma com injeção de oxigênio é o corte de materiais com
tendência de fissuras, como em certos aços de alta liga ou em peças muito
espessas.



Variáveis do processo

Corrente


A corrente que pode ser aplicada para o
corte está limitada pela capacidade de aquecer do eletrodo. A densidade de
corrente é, portanto, limitada pela durabilidade do bico. 

Com um aumento na espessura do metal, a
densidade de corrente no bico tem influência na eficiência do corte. A
quantidade necessária de corrente que um arco precisa para cortar uma peça
cresce desproporcionalmente com o incremento da espessura do metal, aumentando
a sangria do corte e a redução efetiva da potência do arco.. A qualidade do
corte também diminui.

Na prática, a máxima corrente usada para
o corte à arco plasma não excede 1,000 ampéres. 



Velocidade de corte 


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; A
velocidade de corte á a variável mais influente na qualidade do corte,
possuindo o mais largo alcance de atuação. Existem valores máximos e mínimos
para os valores de velocidade de corte, onde, dentro destes, serão obtidos os
melhores graus de qualidade. 

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; A
velocidade de corte é influenciada, dentre outros fatores, por:

<!--[if !supportLists]-->1.&nbsp; <!--[endif]-->tamanho
do bico (afeta a largura do corte);

<!--[if !supportLists]-->2.&nbsp; <!--[endif]-->tipo
de gás e taxa de fluxo (afeta a constrição);

<!--[if !supportLists]-->3.&nbsp; <!--[endif]-->corrente
do arco;

<!--[if !supportLists]-->4.&nbsp; <!--[endif]-->voltagem
do arco.

Para uma determinada espessura do
material, a velocidade de corte pode ser aumentada sem elevação da corrente,
elevando a voltagem do arco. A voltagem pode ser elevada, aumentando-se a
constrição do arco ou usando a alta entalpia dos gases, tais como N2,
H2, e O2.



Tipo de gás 


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Recentemente,
natural ou misturas artificiais dos quatro gases principais foram usadas como
gás para plasma. Estas são várias combinações de argônio (Ar), nitrogênio (N2),
hidrogênio (H2), e oxigênio (O2).

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Por
causa de seu alto poder calorífico, hidrogênio (H2) tem o máximo
conteúdo de calor (entalpia) a uma comparativamente baixa temperatura de
plasma. Além disso, a maior condutividade de calor alta do H2 provê
ótima transferência do arco de plasma para a peça de trabalho. Assim, misturas
contendo hidrogênio devem ser usados para cortar maiores espessuras, chapas de
aço da alta-liga.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Eles
também são usados para cortar metais bons condutores de calor tais como cobre e
alumínio. Com oxigênio no plasma, em corte de aço, uma energia adicional é
aplicada ao corte na transferência de calor da oxidação férrea. O argônio é
bastante ineficiente como um gás para corte plasma por causa de seu baixo valor
de entalpia. 

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; O uso
de ar comprimido como um gás plasma tem sido investigado desde o início dos
anos 60. Muitas pesquisas e trabalhos desenvolvidos foram feitos nos Estados
Unidos, Rússia, e Japão, e máquinas de corte plasma a ar foram comercialmente
usadas durante vários anos. 

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Nitrogênio
é o amplamente plasma usado gás de corte. No processo de injeção de água, é o
único gás utilizado para cortar materiais com até 3 polegadas de espessura. 



Fluxo
de gás 


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; A variável de fluxo de gás
não parece ser crítica para a qualidade de corte, uma vez que tem muito menos
efeito que a corrente do arco. 

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Dentro
dos limites estabelecidos por um dado diâmetro de orifício, pode haver de 10 a
15% de divergência na taxa de fluxo de gás sem afetar a qualidade do corte. A
taxa de fluxo de gás é muito mais crítica em um processo de soldagem a plasma.



Voltagem 


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Voltagem não é uma variável
independente, mas é uma função de:

<!--[if !supportLists]-->a)&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
<!--[endif]-->tamanho do bico; 

<!--[if !supportLists]-->b)&nbsp;&nbsp;&nbsp;
<!--[endif]-->velocidade de corte, 

<!--[if !supportLists]-->c)&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
<!--[endif]-->tipo de gás, 

<!--[if !supportLists]-->d)&nbsp;&nbsp;&nbsp;
<!--[endif]-->fluxo de gás, 

<!--[if !supportLists]-->e)&nbsp;&nbsp;&nbsp;
<!--[endif]-->corrente, 

<!--[if !supportLists]-->f)&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
<!--[endif]-->standoff. 



Standoff



&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; O
processo de arco plasma é, por sua natureza, bastante insensível a standoff.
Mudanças na distância bico-peça não influencia o arco constringido
comparativamente para o mesmo grau com o arco aberto. 

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Uma
vez que a coluna de arco é longa e estreita, a mudança do efeito de aquecimento
da tocha-peça é muito pequeno para o processo plasma, quando comparado ao
processo TIG.



Vida
de eletrodo 


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Vida
de eletrodo será longa se o calor transferido ao eletrodo é baixo, ou se o
resfriamento for extremamente bom. Este resfriamento pode ser provido através
de água (em tochas com resfriamento por água), ou por um gás secundário (em
tochas protegidas por gás). 

Gases para plasma

Fatores fundamentais

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Para se
obter uma alta velocidade de corte e uma boa qualidade de corte, é importante
que o jato de plasma concentre energia, proporcione maior transferência de
calor ao metal e, possua alta energia cinética. Portanto, os seguintes fatores
fundamentais devem ser levados em consideração ao se escolher um gás para
plasma.


<!--[if !supportLists]-->·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
<!--[endif]-->a energia
de ionização ( e a energia de dissociação para gases diatômicos).


Se a energia de ionização do
gás for alta, o conteúdo de energia do arco também será alta, significando que
mais energia pode ser transferida pelo arco. A dissociação dos gases diatômicos
proporciona energia adicional.


<!--[if !supportLists]-->·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
<!--[endif]-->a
condutividade térmica


Se a condutividade térmica do
gás for alta, a transferência térmica para o metal, também será alta. O
diâmetro do arco diminui com o aumento da condutividade térmica, pois a perda
de calor do arco o esfria. Um diâmetro menor de arco significa maior densidade
de energia que, na maioria dos casos, representa velocidades de corte mais
elevadas.



<!--[if !supportLists]-->·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
<!--[endif]-->peso
atômico


Quanto maior for o peso
atômico e, conseqüentemente, a densidade do gás, tanto maior é a energia
cinética que, por sua vez, facilita a remoção do metal fundido da sangria.



<!--[if !supportLists]-->·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
<!--[endif]-->reatividade
química


Se o gás do plasma for quimicamente reativo,
pode influenciar a eficiência do corte. Um exemplo deste tipo de gás é o
Oxigênio. Além de atuar como gás do plasma, o Oxigênio entra em reação com o
ferro no corte, proporcionando energia adicional.



Gases

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Dentre
os gases mais utilizados estão: Argônio, Hidrogênio, Nitrogênio e suas
misturas, bem como o ar e o Oxigênio. 



 

  


  
N2 (N)

  
H2 (H)

  
O2 (O)

  
Ar

  
He

  
Ne

 

  
Energia de ionização (eV)

  
15.5
  (14.5)

  
15.6
  (13.5)

  
12.5
  (13.6)

  
15.7

  
24.5

  
21.0

 

  
Energia de dissociação (eV)

  
9.8

  
4.4

  
5.1

  
---

  
---

  
---

 

  
Peso atômico (u)

  
14

  
1

  
16

  
40

  
4

  
20

 

  
Condutividade térmica a 0 oC
  (mW/m-K)

  
24.5

  
168

  
24.7

  
16.6

  
148

  
46

 




Argônio

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; O
argônio tem baixo conteúdo de energia e baixa condutividade térmica. Portanto,
não é particularmente eficaz como gás de corte. Contudo, o argônio é comum nas
misturas de gases para plasma devido à sua alta densidade e seu efeito
estabilizador no arco. Como o argônio é uma gás facilmente ionizável, ele é
excelente para estabelecer o arco piloto.

Hidrogênio

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; O
hidrogênio tem um alto conteúdo de energia e uma alta condutibilidade térmica.
Entretanto, o hidrogênio puro gasta rapidamente o bocal e tem uma baixa
densidade. Portanto, o hidrogênio é usado, principalmente, como um aditivo ao
argônio e ao nitrogênio para aumentar o conteúdo de energia e a condutibilidade
térmica da mistura.



Nitrogênio

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; O
nitrogênio tem um conteúdo relativamente alto de enrgia e uma alta densidade.
Portanto, é eficaz como um gás de plasma sem sua mistura com outros gases. O
nitrogênio é considerado como o gás que causa menos problemas de escória. Uma
desvantagem do nitrogênio puro é que o eletrodo de tungstênio se desgasta mais
rapidamente do que com outros gases. Outras desvantagens: a formação de óxidos
de nitrogênio e o grande risco de arco duplo.



Ar

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; O ar
sem umidade (seco) tem sido muito usado como gás para plasma. O ar tem uma alta
energia de dissociação e ionização e uma alta densidade sendo, portanto, muito
eficaz como um gás de corte. Ao cortar o aço inoxidável, entretanto, o oxigênio
do ar causa oxidação nas superfícies cortadas. O eletrodo deverá ser de háfnio
ou zircônio, que são materiais caros. Além disso, a taxa de desgaste do
eletrodo é muito alta.



Oxigênio

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; O
oxigênio tem uma grande capacidade de energia e uma alta densidade. Nos últimos
anos o oxigênio começou a ser usado como gás para plasma. O oxigênio oferece,
também, uma velocidade de corte mais alta, cortes sem escórias, e em geral, uma
maior qualidade de corte, devido aos sue menor desvio angular com superfícies
cortadas mais suaves.





Gases comercialmente usados para plasma

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; A
mistura de gás mais usada é a de Argônio-Hidrogênio com 5 – 35% de hidrogênio.
Esta mistura de gases é muito mais eficaz do que o argônio, nitrogênio ou
hidrogênio puros.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Uma
outra mistura comum é a de Argônio-Nitrogênio usada, principalmente, para corte
de chapas finas. A desvantagem desta mistura é aumentar a formação de óxidos de
nitrogênio e assim, também o risco de arco duplo.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Misturas
de três gases com Argônio-Nitrogênio-Hidrogênio são algumas vezes usadas. A
finalidade no uso destas misturas é a de se obter vantagens das melhores
propriedades de cada gás.




Tabela gases de plasma e proteção para corte a arco plasma em Alumínio




 

  
espessura

  
Gás de
  plasma

  
Gás de proteção

 

  
in

  
mm

  
ar

  
Ar + H2

  
Ar + N2

  
N2

  
N2

  
CO2

  
ar

  
O2

  
Inj. de água

 

  
1/8

  
3.2

  
X

  


X

  


  




X

X

  


X

X

  


X

X

  
X

X

X



  




X

  






X

 

  
1/4

  
6.4

  
X



  


X



X

  








X

  




X

  


X

X

  


X

X

  
X

X

X



  




X

  








X

 

  
1/2

  
13

  
X

  


  




X

  


X



X

  
X

X

  
X

X

  
X

X

  


X

  






X

 

  
1

  
25

  


  
X

  




X

  


X



X

  
X

X

  
X

X



  
X

X

  


X

  






X

 

  
2

  
50

  


  
X

  




X

  


X



X

  
X

X

  
X

X



  
X

X

  


  






X

 

  
3

  
75

  


  
X

  


  


X

  
X

X

  


X

  


  


  


 

  
4

  
100

  


  
X

  


  


X

  
X

  
X

X

  
X

X

  


  


 

  
5

  
125

  


  
X

  


  


  


  


  


  


  


 

  
6

  
150

  


  
X

  


  


  


  


  


  


  


 




Tabela gases de plasma e proteção para corte a arco plasma em Aço Carbono







 

  
Espessura

  
Gás de
  plasma

  
Gás de proteção

  


 

  


In

  


Mm

  


ar

  


Ar + H2

  


Ar + N2

  


N2

  


O2

  


N2

  


CO2

  


ar

  


O2

  
Inj. de

água

  
submerso

 

  
1/16

  
1.6

  
X

  


  


X

  




X

X

  








X

  




X

  




X

  
X



X

  




X

  






X

  






X

X

 

  
1/8

  
3.2

  
X

  


X

  




X

  






X

X

  










X

  


X



X

  






X

  
X





X



  






X

  








X

  








X

X

 

  
1/4

  
6.4

  
X



  


X



  




X

  






X

X

  










X

  


X



X

  






X

  
X





X



  






X

  








X

  








X

X

 

  
1/2

  
13

  
X

  


  


X

  




X

X

  








X

  
X



X

  




X

  




X

  




X

  






X



  






X

X

 

  
1

  
25

  
X

  


  


X

  




X

X

  








X

  
X



X

  




X



  




X

  




X

  






X

  






X

X

 

  
2

  
50

  


  
X

  


X

  




X

X

  


  




X

  




  




X

  




X

  


  






X

 

  
3

  
75

  


  
X

  


X

  




X

X

  


  


  


  




X

  


  


  






X

 

  
4

  
100

  


  
X

  


  


X

  


  


  


  


X

  


  


  


 

  
5

  
125

  


  
X

  


  


X

  


  


  


  


X

  


  


  


 
<!--[if !supportMisalignedColumns]-->

  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
 
<!--[endif]-->








Tabela gases de plasma e proteção para corte a arco plasma em Aço Inoxidável e Ligas de Níquel




 

  
espessura

  
Gás de
  plasma

  
Gás de proteção

 

  


in

  


mm

  


ar

  


Ar + H2

  


Ar + N2

  


N2

  


N2

  


CO2

  


ar

  


O2

  
Inj. de

água

  
submerso

  


 

  
1/16

  
1.6

  
X

  


  




  


X

X

  


X

  


X

  
X

X

  


X

  




X

  




X

  


 

  
1/8

  
3.2

  
X

  


X

  


  




X

X

  


X

X

  




X

  
X



X



  




X

  






X

  






X

  


 

  
1/4

  
6.4

  
X



  


X



  


  




X

X

  


X

X

  




X

  
X



X



  




X

  






X

  






X

  


 

  
1/2

  
13

  


  
X

  


  


X

X

  
X

X

  


X

  


X

  


X

  




X

  




X

  


 

  
1

  
25

  


  
X

  




  


X

X

  
X

X

  


X



  


X

  


X

  




X

  




X

  


 

  
2

  
50

  


  
X

  


  


X

X

  
X

X

  


X

  


X

  


X

  




X

  




X

  


 

  
3

  
75

  


  
X

  


  


X

X

  


  


X

  


X

  


  




X

  


  


 

  
4

  
100

  


  
X

  


  


X

  


  


  


X

  


X

  


  


  


 

  
5

  
125

  


  
X

  


  


  


  
X

  
X

  


  


  


  


 

  
6

  
150

  


  
X

  


  


  


  
X

  
X

  


  


  


  


 




Notas:


Dependendo do tipo de equipamento, aplica-se o seguinte:

<!--[if !supportLists]-->1.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; <!--[endif]-->Um
determinado gás de plasma é freqüentemente usado sem gás de proteção;

<!--[if !supportLists]-->2.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; <!--[endif]-->Quando
são mostrados diversos gases de proteção para um único gás de plasma,
utiliza-se somente um gás de proteção para uma determinada aplicação; 

<!--[if !supportLists]-->3.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; <!--[endif]-->Velocidade
de corte e qualidade podem variar com seleção de gás; 

<!--[if !supportLists]-->4.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; <!--[endif]-->Esta
tabela é baseado em exigências de gases para equipamentos comuns disponíveis no
mercado para PAC. Use as recomendações de fabricante para selecionar os gases. 


<!--[if !supportLists]-->5.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; <!--[endif]-->&nbsp;Qualidade
do corte&nbsp;

Definição


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; O
fatores normalmente usados para classificar um corte são o desvio angular e a
rugosidade. Outros fatores que podem, também, ser considerados na qualidade do
corte são as linhas de arraste, formação de escória, influência metalúrgica e a
inclusão de nitrogênio.



Desvio angular


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; O
desvio angular é definido como a distância perpendicular maior entre a
superfície real de corte e a superfície desejada de corte. Pode-se, também,
obter algum desvio angular no corte a plasma, e exemplos destes estão
apresentados a seguir.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; O
desvio angular depende de fatores como velocidade de corte, tipo e fluxo de
gás, corrente e distância bocal-peça. Estes parâmetros, também, afetam o
arredondamento da borda e a quantidade de escória.



<!--[if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_i1028" type="#_x0000_t75"
 style='width:352.5pt;height:277.5pt' o:ole="" fillcolor="window">
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  DrawAspect="Content" ObjectID="_1432371695">
 
<![endif]-->



&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; No
plasma com injeção de água um lado de corte é quase vertical ao passo que, o
outro é mais angular. Portanto, é importante escolher o sentido de corte de
modo que a angulação fique na sucata.



<!--[if gte vml 1]><v:shape id="_x0000_i1029" type="#_x0000_t75"
 style='width:365.25pt;height:219pt' o:ole="" fillcolor="window">
 <v:imagedata src="file:///C:\Users\mashk\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image018.png"
  o:title=""/>
<![endif]--><!--[if !vml]--><!--[endif]--><!--[if gte mso 9]>
 <o:OLEObject Type="Embed" ProgID="PBrush" ShapeID="_x0000_i1029"
  DrawAspect="Content" ObjectID="_1432371696">
 
<![endif]-->



Rugosidade da
superfície


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; A
rugosidade da superfície cortada a plasma é adequada, na maioria dos casos, aos
padrões existentes. Se a superfície cortada for uma superfície livre soldada
numa montagem, pode ser necessária alguma operação de esmerilhamento. Isto é
importante no processo e nas indústrias de processamento de alimentos, onde não
se permite deposição de partículas usinadas. Os aços inoxidáveis que necessitam
ser soldados após o corte a plasma, devem sempre ser esmerilhados para a
remoção dos óxidos.



Arraste


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; No
corte a plasma ocorre algum arraste devido às altas velocidades de corte. No
corte em linha reta, isto não tem muita importância. No corte de figuras,
entretanto, a velocidade deve ser reduzida, caso contrário, a borda inferior do
corte ficará arredondada.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; O
arraste, também, afeta a rugosidade da superfície do corte. Uma velocidade mais
alta de corte resulta em maior arraste e maior profundidade da linha.



Escória


A quantidade e a aderência da escória devem ser levadas em
consideração. É importante, que se obtenha um corte o mais livre possível de
escória. Todavia, se houver formação de escória, esta deve aderir o menos
possível de modo que se solte durante o transporte ou manuseio da chapa.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; A
escolha do gás para plasma influencia em muito na formação de escória. O plasma
a oxigênio produz menos escória. No plasma de nitrogênio, com injeção a água,
normalmente é formada uma camada de escória muito difícil de ser removida.
Outros parâmetros que influenciam a quantidade de escória são a velocidade de
corte e a corrente.



Influência
metalúrgica


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; A zona
afetada por calor no corte é menor no corte a plasma do que no oxicorte. Isto
se deve ao fato do aporte de calor ser mais concentrado e da velocidade de
corte ser mais alta. O aporte térmico não afeta tanto sua estrutura. na maioria
dos casos, a zona afetada pelo calor no corte a plasma é de pouca importância.
Exceções são as ligas de dura alumínio, aços para ferramentas que apresentam
maior risco de fissuras.



Inclusão de
nitrogênio


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; No
corte a plasma com ar ou nitreto, forma-se uma fina camada de nitrato na
superfície do corte. As concentrações de nitrogênio, podem ser até 15 vezes
maiores do que no resto do metal. Isto causa problemas em soldas&nbsp;subsequentes&nbsp;na forma de porosidades. Para se evitar os problemas de porosidade, adota-se uma
das seguintes medidas:

* Esmerilhar a camada de nitreto. Este é um&nbsp; método comum, porém dispendioso;

* Soldar de modo que uma grande porção da junta se funda. O
nitrogênio irá, então se dissolver numa grande parte da solda, cuja
solidificação demora, por algum tempo, permitindo a desgaseificação;

* Usar plasma a oxigênio. A inclusão de nitrogênio é
evitada, além de outras vantagens, como uma velocidade mais alta de corte,
menor escória e uma melhor qualidade da superfície cortada.



Segurança


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Os
perigos associados no corte a plasma, são similares àqueles encontrados para os
processos de soldagem a arco e no oxi-corte. Será dada ênfase aos riscos
elétricos, a formação de gases prejudiciais e fumos, o alto nível de ruído e a
intensa radiação.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; O
equipamento não deve ser operado até que sejam dadas todas as instruções do
fabricante e que estas estejam bem compreendidas. Além disso, os riscos físicos
potenciais tais como as altas pressões dos gases e o sistema de água devem ser
considerados.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Alguns
gases de proteção, gases de plasma e misturas contém hidrogênio. Estes gases
podem causar explosões e risco de fogo. Não operar equipamentos com suspeita de
vazamentos, contantando imediatamente o fabricante se ocorrer qualquer questão
relacionada a segurança da operação.



Risco elétrico


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; As
voltagens presentes no equipamento de corte a plasma variam geralmente na faixa
de 200 a 400V, portanto, a ocorrência de choque elétrico pode ser fatal. O
equipamento deve ser aterrado segundo informações do fabricante. Instruções
devem ser seguidas como especificadas para a localização na qual o equipamento
será instalado.


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Emergência
para primeiros socorros devem estar disponíveis.

&nbsp; &nbsp;O responsável pelo socorro
deve estar pronto e treinado afim de reduzir a extensão da lesão em caso de um
acidente por choque elétrico. Pessoal destreinado não deve ser permitido operar
ou realizar manutenções no equipamento. Além disso, as instruções do fabricante
devem possuir referências à seguintes normas:


<!--[if !supportLists]-->Þ&nbsp;
<!--[endif]-->ANSI C2, National
Eletrical Safety Code

<!--[if !supportLists]-->Þ&nbsp;
<!--[endif]-->ANSI Z49.1, Safety
in Welding and Cutting

<!--[if !supportLists]-->Þ&nbsp;
<!--[endif]-->CFR 1910, OSHA
Safety and Health Standards Americam National Red Cross, Advanced First Ais and
Emergency Care

<!--[if !supportLists]-->Þ&nbsp;
<!--[endif]-->NFPA Standard 51B, Fire Prevention in the Use of Cutting and Welding Process


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Alguns
lembretes adicionais podem ser listados, tais como:


1) Mantenha todo o circuito elétrico seco.

A umidade pode
prover um inesperado caminho para o fluxo da corrente.

Os gabinetes dos
equipamentos que contenham água e linha de gases, bem como circuitos elétricos,
devem ser periodicamente examinados contra vazamentos ou perdas.


2) Todas as conexões devem ser limpas, secas e apertadas.

&nbsp;Conexões elétricas mal apertadas podem causar aquecimento.


3) Utilizar cabos e fios apropriados para alta voltagem.

Os
cabos devem ser dimensionados para não menos que 600 V, dc.

&nbsp;Mantenha os cabos e
fios em bom estado. Em caso de dúvidas, consultar o fabricante para dimensionar
apropriadamente os cabos e fios.


4) Não toque em circuitos abertos.

Mantenha fechadas as
portas de acesso aos circuitos do equipamento.


5) O risco de choque elétrico é&nbsp;provavelmente&nbsp;superior
quando na troca de peças na tocha.

&nbsp;Os operadores devem estar certos de
desconectar os circuitos de alimentação de energia quando na troca de
componentes da tocha.


6) Operadores e pessoal de manutenção devem estar atentos
que o equipamento de corte a plasma, devido às altas voltagens, apresenta um
risco superior quando comparado à um típico equipamento para soldagem.



Gases prejudiciais


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Os
gases prejudiciais que se formam no corte a plasma são óxidos de nitrogênio,
ozônio e monóxido de carbono.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Os
óxidos de nitrogênio são o monóxido de nitrogênio (NO) e o dióxido de
nitrogênio (NO2). Em alguns países, os valores limites de tolerância
para estes gases são 25 ppm e 2 ppm respectivamente. A quantidade de óxidos de
nitrogênio, formada durante o corte a plasma, depende da intensidade da
corrente e do gás usado no plasma. Quanto maior for a corrente, tanto maior a
quantidade de óxidos de nitrogênio.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Quanto
à escolha do gás para plasma, a quantidade de óxidos de nitrogênio será bem
maior usando nitrogênio puro. O nitrogênio puro, portanto, é raramente usado
como gás para plasma no corte manual. O uso do ar, como um gás para plasma
também, acarreta altas quantidades de óxidos de nitrogênio.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; As
quantidades de ozônio (O3) e monóxido de carbono (CO) formadas
durante o corte a plasma, normalmente, estão abaixo dos valores limites. Os
valores limites, em alguns países, para ozônio, é de 0,1 ppm e para o monóxido
de carbono 35 ppm.



Fumos


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; A
quantidade de fumos formada durante o corte, depende do gás de plasma usado, do
material que está sendo cortado e do revestimento da superfície do metal.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Os
riscos destes fumos dependem, sobretudo, do tipo do material cortado. Os fumos
formados com o corte de aço carbono consistem de cerca de 70% de óxidos de
ferro, tendo um valor limite de tolerância (TLV) de 3,5 mg/m3.
Durante o corte de aço inoxidável, formam-se fumos de níquel que tem um TLV de
0,5 mg/m3, portanto sendo estes os mais perigosos que os óxidos de
ferro.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; A
quantidade de fumos aumenta proporcionalmente com a corrente, exatamente como
no caso dos óxidos de nitrogênio.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; A
escolha do gás para plasma é de grande importância para a determinação da
quantidade dos fumos formados. O uso do ar ou nitrogênio, como gás para plasma,
aumenta em duas vezes os fumos se comparado com misturas argônio-nitrogênio e,
consideravelmente, mais fumos se comparado com oxigênio.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; A
quantidade de fumos aumenta e sua composição se altera se a superfície da chapa
for revestida com pintura, óleo ou óxidos. A superfície do metal deve,
portanto, ser limpa antes do corte.



Ruídos


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; O nível
de ruídos, durante o corte a plasma, é muito elevado, devido à alta velocidade
de saída do gás pelo bocal. Este nível, está na freqüência, entre 8 a 20 kHz.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Os
fatores que afetam o nível de ruído são a geometria do bocal, espessura do
metal, fluxo do gás de corte e a energia elétrica. Em geral, pode-se dizer que
o nível de ruído aumenta em função da espessura da chapa, do fluxo de gás do
corte e da corrente.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; O nível
de ruído abaixo de 85 dB(A) podem ser obtidos somente no corte manual com baixa
corrente.



Radiação


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; O corte
a plasma produz radiação de alta intensidade e ambos de comprimento de onda
visível do ultra-violeta.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Para se
proteger da luminosidade, queimaduras na pele devido à forte radiação
ultra-violeta e à radiação de ondas curtas infra-vermelhas, o operador tem que
usar uma proteção adequada e máscara com grau de escurecimento adequado em suas
lentes.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; As
densidades para os filtros das lentes, recomendadas durante o corte a plasma,
são em corrente mais baixa que 300 A (no 9), corrente 300 a
400 A (no 12) e para correntes acima de 400 A (no
14).



Precauções de
segurança - corte mecanizado


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; No
corte mecanizado, existe um risco de concentração de óxidos de nitrogênio que
poderão exceder os valores limites de tolerância. A concentração de fumos,
quase sempre ultrapassa o TLV. Portanto, é necessário instalar ventilação em
todas as máquinas de corte.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Recomenda-se
usar uma cortina de água em volta da tocha. Isto reduz a concentração de fumos,
porém tem pouco efeito no nível de óxidos de nitrogênio.

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&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 

O corte pode, também ser realizado sob água. A concentração
dos fumos neste caso, é bem baixa mas a quantidade de óxidos de nitrogênio não
é afetada, pois eles não se dissolvem em água. Portanto, é necessário cortar em
locais bem ventilados ou com exaustão local. Outras vantagens do corte sob a
água, são uma redução no nível de ruído e na intensidade da radiação, menor
distorção da chapa e melhor tolerância dimensional. O corte a plasma é o que
melhor se adapta ao corte à água. A velocidade de corte pode ser mantida com a
injeção de água, ao passo que pode ser reduzida consideravelmente, ao cortar
sob água com plasma “seco”.



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&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Existem,
também, métodos eficazes de proteger a tocha da máquina de corte, de modo que a
intensidade do ruído possa ser drasticamente reduzida. O exaustor deve ser
posicionado embaixo da peça e a mesa deve ser seccionada, a fim de se obter
suficientes velocidades de fluxo de exaustão.



Precauções de
segurança - corte manual


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Por
razões práticas, torna-se difícil elaborar uma aspiração no corte a plasma
manual. Tanto a formação de fumos, quanto de óxidos de nitrogênio podem ser
drasticamente reduzidos, diminuindo a corrente de corte e alternando para
misturas de argônio-hidrogênio.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Se um
exaustor for usado, este deve ser posicionado embaixo da peça, ou na direção do
jato plasma.





Vantagens
e desvantagens do processo de corte a plasma


Vantagens


<!--[if !supportLists]-->·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
<!--[endif]-->Velocidade de corte mais alta do que em oxi-corte
para espessuras médias e finas;

<!--[if !supportLists]-->·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
<!--[endif]-->Menor aporte de calor do que no oxi-corte.
Significando menor zona afetada pelo calor e menor distorção da peça;

<!--[if !supportLists]-->·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
<!--[endif]-->Todos os metais podem ser cortados a plasma.
Exemplos são aços carbono ligados, cobre e alumínio;

<!--[if !supportLists]-->·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
<!--[endif]-->Automação fácil;

<!--[if !supportLists]-->·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
<!--[endif]-->Não exige condições referentes à superfície da
chapa: carepa ou primer podem ser cortados (embora não seja aconselhável sob
ponto de vista ambiental).



Desvantagens


<!--[if !supportLists]-->·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
<!--[endif]-->O desvio angular da superfície cortada é maior do
que no oxi-corte;

<!--[if !supportLists]-->·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
<!--[endif]-->A borda superior do corte é mais arredondada do
que no oxi-corte;

<!--[if !supportLists]-->·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
<!--[endif]-->Grande quantidade de gases e fumos;

<!--[if !supportLists]-->·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
<!--[endif]-->Alto nível de ruídos;

<!--[if !supportLists]-->·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
<!--[endif]-->Intensa radiação ultra-violeta;

<!--[if !supportLists]-->·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
<!--[endif]-->Alto custo de investimento, embora a tendência,
cada vez mais, seja para equipamentos mais econômicos;

<!--[if !supportLists]-->·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
<!--[endif]-->Alto custo de energia;

<!--[if !supportLists]-->·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
<!--[endif]-->Dificuldades na perfuração de materiais com mais
de 15 mm;

<!--[if !supportLists]-->·&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
<!--[endif]-->Custo de peças de reposição.


Equipamento


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; As
diferentes partes do equipamento de corte por arco de plasma são:


<!--[if !supportLists]-->1.&nbsp; <!--[endif]-->Tocha
de corte

<!--[if !supportLists]-->2.&nbsp; <!--[endif]-->Fonte
de energia

<!--[if !supportLists]-->3.&nbsp; <!--[endif]-->Unidade
de controle

<!--[if !supportLists]-->4.&nbsp; <!--[endif]-->Gerador
de alta freqüência

<!--[if !supportLists]-->5.&nbsp; <!--[endif]-->Cilindros
de gás



Eletrodo


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Ao usar
argônio, hidrogênio ou nitrogênio como gás para plasma, se utiliza um eletrodo
de tungstênio ou uma liga de tungstênio com 2% de tório. O tungstênio tem um
alto ponto de fusão. Às altas temperaturas e na presença de oxigênio, formam-se
óxidos que&nbsp;destroem&nbsp;rapidamente o eletrodo de tungstênio. Por esta razão, o
tungstênio não pode ser usado para plasma de ar ou de oxigênio. Nestes métodos,
o eletrodo consiste de háfnio ou zircônio. Estes materiais têm pontos
relativamente baixos de fusão. A razão pela qual, mesmo assim, os eletrodos
funcionam à altas temperaturas quando usados no processo plasma, são a formação
de óxidos e nitretos estáveis, que protegem os eletrodos, se o gás para plasma
for oxidante.



Temperatura de fusão para diferentes materiais de
eletrodos




 

  


  
Material

  
Ponto de fusão, oC

 

  


  
Tungstênio

Háfnio

Óxido de háfnio

Nitrato de háfnio

Zircônio

Óxido de zircônio

Nitrato de zircônio

  
3.370

2.150

2.530

3.310

1.868

1.700

2.950

 





&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; O formato
do eletrodo também varia dependendo do gás usado. Para misturas de argônio,
nitrogênio e hidrogênio, utiliza-se um eletrodo depositado, da mesma forma que
o usado na soldagem TIG. Para plasma de oxigênio e de ar e para conjuntos
maiores de plasma de nitrogênio, o eletrodo usado é embutido em cobre.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; O
diâmetro dos eletrodos de ponta pode variar conforme as diferentes marcas. É
importante que sejam concêntricos e que não apresentem ranhuras na ponta. Em
certas aplicações, a ponta pode ser tronco-cônica para cortes em espessuras
maiores.



Bocal de gás


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; O bocal
de gás é geralmente de cobre. Sua durabilidade é afetada por um número de
partidas independente da ponta do eletrodo estar corretamente centrada. Também,
é importante usar a corrente adequada em relação ao diâmetro do orifício do
bocal (caso contrário, poderá resultar em arco duplo, ocasionando a falha) O
resfriamento influencia também na vida do bocal. O bocal é resfriado com ar ou
com água, dependendo da potência do conjunto.



Suprimento de energia


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; O corte
a plasma é realizado com corrente contínua. Na maioria dos casos, a fonte de
energia apresenta uma característica mergulhante. Isto significa que a corrente
de corte é pouco afetada se houver mudanças na voltagem do arco. A voltagem do
arco é afetada pela velocidade de corte, distância do bocal para peça e
espessura do metal a ser cortado.



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&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; A
corrente de corte pode variar entre 50 e 1000 amperes, dependendo do tamanho do
conjunto. Existem pequenos conjuntos portáteis do tipo inversores de 20
amperes.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; A
voltagem em aberto deve ser alta, pois a queda de voltagem ao longo do arco é
alta, sendo normalmente entre 120 e 400 volts.



Outros equipamentos


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Outros
equipamentos, normalmente incluídos num conjunto de corte a plasma são: a
unidade de refrigeração, um controle remoto e as diferentes funções e o console
de gás.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; As
máquinas de corte usadas para o corte a plasma são as do tipo para o oxi-corte
mecanizado. Entretanto, a máquina deve ser projetada para as mais altas
velocidade de corte e o sistema de controle deve ser protegido contra a alta
freqüência gerada para a ignição do arco. O equipamento de controle de altura
deve atender às rigorosas demandas, pois a velocidade de corte é mais alta. Por
esta razão, usa-se o princípio de controle de altura baseado no registro das
variações de voltagem do arco. Estes sinais são usados para controlar a altura
da tocha através de um motor. A desvantagem deste sistema é que ele trabalha
somente se o arco estiver estabelecido. Portanto, ele deve ser combinado com
outro sistema, como por exemplo capacitivo, indutivo ou transdutores mecânicos.



Capacitação
do processo


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; A
seleção da técnica de corte a arco plasma deve estar baseada na aplicação
desejada. As considerações apropriadas devem ser quanto ao aspecto econômico,
disponibilidade do equipamento, espessura e configuração da peça a cortar,
qualidade de corte e a produtividade requerida. Em geral, muitas aplicações
ocorrerão entre uma das três categorias. Estas categorias são: corte mecanizado
de alta velocidade, corte mecanizado de baixa velocidade e corte manual; sendo
que poucas aplicações ocorrerão dentro de uma quarta categoria, sendo este o
corte com alta corrente.



Corte mecanizado de
alta velocidade


Aço carbono


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; No
início dos anos 80, muitas chapas de aço carbono eram cortadas através do
processo oxi-combustível. Existiam então duas razões para esta situação. A
primeira era que, embora o corte a arco plasma convencional oferecesse
velocidades superiores, também ocorria o sacrifício da qualidade do corte. A
segunda, e talvez a mais significante razão, era que muitas das máquinas de
corte não podiam operar nas velocidades de corte solicitadas pelo processo de
corte a arco plasma. Felizmente, a qualidade do corte a plasma foi sendo fortemente
aprimorada, além da introdução de máquinas de corte com controle numérico,
tornando comum desa forma o uso do corte a plasma de alta velocidade.


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Como um
resultado, a mais difundida aplicação do corte a plasma tem sido a operação com
multiplas tochas de corte para aço carbono. A alta velocidade de corte
disponível com o corte a arco plasma e o advento de máquinas de corte com
controle numerico capacitadas, tornam possível ao usuário aumentar em muito sua
produtividade. Os custos para o corte variam de 50 a até 25% do custo do
processo de corte oxi-combustível para chapas com menos que 1” (25,4 mm) de
espessura.



Aços inoxidáveis e alumínio


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; O corte
a arco plasma é preferível para cortes de aços inoxidáveis e todos metais
não-ferrosos. Existem, obviamente, muitas aplicações repetitivas para materiais
finos, onde uma alta produtividade pode ser obtida com máquinas de corte tipo
prensa ou guilhotina. Aplicações que requerem uma maior flexibilidade para
chapas pesada (1/16” à 6”) (1,6 a 152 mm) podem ser alcançadas facilmente com o
corte a arco plasma.



Qualidade de corte


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Existem
quatro fatores a considerar na avaliação da qualidade do corte obtida por
diferentes processos. Estes fatores são o ângulo de corte, escória e efeito
metalúrgico; ocasionalmente, a largura da sangria pode também tornar-se um
fator relevante.


1) Ângulo do corte


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Tochas
de arco plasma com injeção de água e gás de plasma com rotação horária, vista
da tocha em relação à peça, produz cortes no qual o lado direito da
sangria&nbsp; (na direção do corte) está em
esquadro com a superfície, e o lado esquerdo levemente chanfrado.

&nbsp; Em
aplicações de corte de peças, a direção de corte tem que ser propriamente
selecionada para produzir cortes esquadrejados nas peças de produção.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Em
peças anulares como a mostrada a seguir, o corte externo e feito no sentido
horário afim de posicionar a superfície de corte da peça no lado direito da
sangria. Similarmente, o corte interno tem que ser realizado no sentido
anti-horário para manter o esquadro dentro da borda. Em muitas aplicações, o
lado chanfrado do corte é descartado quando da avaliação do perpendicularismo.
Bocais que produzem rotação anti-horária no gás de plasma são disponíveis para
aplicações onde o lado de maior qualidade tem que ser o esquerdo.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Outro
aspecto, freqüentemente observado, é a necessidade de manter a tocha sempre
perpendicular a peça de trabalho. Mesmo se a tocha esteja perpendicular a mesa
de trabalho, ela pode não estar perpendicular a peça. Sobras de peças tem que
ser removidas da mesa de corte, e a mesa deve ser mantida em bom estado.
Mangueiras e cabos que são puxados fortemente quando o carro de transporte da
tocha na máquina de corte é&nbsp;estendida&nbsp;aos seus limites são também a causa de
tochas fora de esquadro.



2) Escória


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Escória
é um metal oxidado e ressolidificado que adere na borda inferior do corte. A
tendência de formar escória depende da&nbsp;composição&nbsp;metalúrgica,&nbsp;condição&nbsp;de
superfície, diâmetro do orifício, velocidade de corte e corrente do arco. As
duas maiores variáveis de corte que influenciam na formação da escória são a
velocidade de corte e a corrente do arco.


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Existe
atualmente dois tipos de escórias: escória de baixa velocidade, e escória de
alta velocidade. Como os nomes sugerem, a escória é formada se a velocidade de
deslocamento da tocha for igualmente muito baixa ou muito alta. Muitos
materiais, entretanto, possuem uma faixa de velocidade de corte na qual
produzirá cortes livres de escória. Esta faixa é estendida quando a corrente do
arco for sendo elevada. Se a corrente do arco é muito baixa, a faixa de escória
livre poderá não existir. Se a faixa de escória livre não pode ser alcançada, é
usualmente aconselhável posicionar uma baixa faixa de velocidade desde que a
escória seja de fácil remoção.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Os aços
inoxidáveis são muito tolerantes em termos de formação de escória. Sua faixa de
operação de escória livre é relativamente larga. Alumínio é também fácil de
cortar livre de escória. Ni-Cu, Ni-Cr-Fe, e ligas de cobre, em contraste,
possuem a tendência de formar escória mais facilmente. Aços carbonos
encontram-se posicionados no meio em relação aos demais materiais.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Quando
em cortes de chapas acima de 1/8”&nbsp; (3,2
mm) de espessura, a faixa de operação livre de escória diminui com o aumento da
espessura da chapa. Em alguns casos,&nbsp;talvez&nbsp;não seja possível produzir cortes
livres de escória. Este problema pode ser minimizado pelo empilhamento de
chapas. A escória, se formada, é geralmente restrita às menores chapas. Cortes
com chapas empilhadas requerem ótimo contato entre as chapas. Se o corte
atravessa uma área com uma distância entre as chapas&nbsp;excedendo&nbsp;a 0,010” (0,25
mm), as chapas se manterão juntas devido à escória. Em muitas aplicações este&nbsp;requisito&nbsp;não é fácil de satisfazer.



3) Efeitos metalúrgicos

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; A zona
termicamente afetada de um corte a plasma é muito mais estreita do que no corte
oxi-combustível. Este pode ser um fator significante onde o metal deva ser
sub seqüentemente soldado ou acabado.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; A
espessura da zona termicamente afetada típica é 0,010”(0,25 mm) para aços
inoxidáveis austeníticos e 0,020” (0,50 mm) para aços de baixo carbono. Aços
carbono geralmente exibem uma ZTA de 0,015 a 0,030” (0,4 a 0,8 mm) de largura.
Cortes em alumínio apresentam uma ZTA na faixa de 0,040 a 0,100” (1,1 a 2,7 mm)
de largura.


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Quando
em cortes de aços inoxidáveis austeníticos, a alta velocidade de corte e o
efeito de resfriamento na base da chapa causa a passagem rápida através da
temperatura metalúrgica crítica de 1.500 à 1.200 oF (650 oC).
Deste modo, não existe precipitação de carboneto de cromo ao longo dos
contornos dos grãos e a redução de resistência à corrosão. Medidas feitas das
propriedades magnéticas do aço inoxidável tipo 304 no metal de base e em peças
cortadas pelo arco plasma também indicam que a permeabilidade magnética não é afetada
pelo arco de corte.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Ligas
de alumínio tratadas termicamente, tais como os tipos 2014 e 7075, são
sensíveis a formação de trincas, e o aumento da velocidade de corte e espessura
da chapa eleva a tendência à formação destas trincas. Ligas de fácil endurecimento,
tais como 5456, não tendem a trincar durante o corte.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Ocorrerá
endurecimento na ZTA do corte a plasma em aços de alto carbono. O grau de
endurecimento pode ser reduzido com o pré-aquecimento da peça. O
pré-aquecimento reduz o efeito do resfriamento da massa de metal imediatamente
abaixo da superfície de corte.


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Quando
peças de aço são cortadas à arco plasma, é recomendado que o topo da borda do
corte seja tensionada no lado do arredondamento. O pequeno arredondamento da
borda do corte a plasma melhora desta formação nesta direção. Trincas podem
ocorrer em algumas ligas se o canto da borda inferior estiver sob tensão no
lado do arredondamento. Esmerilhar um raio na borda inferior também aliviará a
formação destas tensões.



4) Largura da sangria


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; A
largura do corte à arco plasma é maior que os corte realizados com o processo
oxi-combustível em cerca de 1,5 à 4 vezes. Por esta razão, tal como com outros
métodos de corte, deve-se aplicar uma compensação de sangria nos moldes ou
programas de geração de peças desejadas. Em muitos casos, a compensação da
sangria é automaticamente aplicada pelo dispositivo de corte de acordo com a
compensação da sangria na metade da largura da sangria.


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; A
compensação requerida é difícil de quantificar em termos gerais. Todas as
variáveis do sistema de corte à plasma exercem algum efeito sobre a largura da
sangria. Cada instalação será única, apesar de ser operada do mesmo modo. O
fator mais influente na largura da sangria é a espessura da chapa, com as mais
largas sangrias obtidas em chapas mais espessas.


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; A
tabela a seguir mostra as sangrias permitidas para cada espessura de chapa.



 

  
Espessura
  da chapa

  
Compensação
  da sangria 

 

  
in

  
mm

  
in

  
mm

 

  
1/8
  à 1”

1”
  à 2”

2”
  à 5”

  
3,2
  à 25,4

25,4
  à 50,8

50,8
  à 127,0

  
+
  3/32”

+
  3/16”

+
  5/16”

  
+
  2,4

+
  4,8

+
  8,0

 





Economia


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; A maior
variável de custo em operações de corte é a mão de obra. Outros fatores tais
como a energia, gases e consumo de bocal e eletrodo participam de 15 à 25% no
custo total do corte. Qualquer incremento na produtividade (velocidade, ciclo
de trabalho, tochas adicionais, etc.) podem reduzir o custo por metro cortado.
Uma estimativa a grosso modo dos custos por tocha pode ser obtida através da
divisão do comprimento médio da chapa por hora, incluindo o custo de mão de
obra. Por exemplo, uma chapa de 1/2”(12,7 mm) pode ser cortada com 2.286 mm /
min (137 m / h). Assumindo que o custo da mão de obra seja de $ 15 / h e o
ciclo de trabalho de 50% (0,5 horas de arco / h), o custo aproximado do corte é
calculado como a seguir:



Comprimento de corte / h = (137 m / h) x (0,5 horas de arco
/ h) = 68,5 m / h



Custo do corte = $15/h / 68,5m/h = $ 0,22 / m



&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Para
materiais de pouca espessura (quando a energia e o custo dos consumíveis são
baixos), o custo não será menor que 15% da estimativa anterior. Para espessuras
de chapas superiores, o aumento poderá atingir a 25%, desde que a energia
consumida seja consideravelmente superior.



&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Uma
estimativa mais exata do custo do corte pode ser obtida pelo uso da fórmula a
seguir:

W =
508 / S x (100 x (L / N x D) + G + H + J + K)

onde:

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; W =
custo do corte ($ / m) por tocha;

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; N =
número de tochas;

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; S =
velocidadede corte (mm / min);

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; L =
custo de mão de obra ($ / h);

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; D =
ciclo de trabalho (%);

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; G =
custo do gás por tocha ($ / h);

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; H =
custo do bocal por tocha ($ / h);

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; J =
custo do eletrodo por tocha ($ / h);

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; K =
custo da energia por tocha ($ / h).



&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Um
custo típico de corte é impossível de estimar, uma vez que os fatores de custos
descritos anteriormente dependem muito da localização. é possível, entretanto,
fazer uma comparação de custos relativos com o corte oxi-combustível para um
usuário hipotético como da figura a seguir.



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&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Os
custos foram calculados utilizando um valor de $ 15,00 por hora para a mão de
obra, e um ciclo de trabalho de 50%. No caso de corte em aço carbono, o custo
médio do plasma sobre o oxi-combustível é de aproximadamente 4 para 1 em chapas
de 1/4”(6.4 mm) e de 2 para 1 em chapas de 1-1/2” (38.7 mm). Mudanças de
valores das tochas de plasma e oxi-corte podem causar significantes efeitos no
custo de operação.


Corte
mecanizado de baixa corrente e baixa velocidade


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; A
capacidade de atingir altas velocidades no processo de corte a arco plasma pode
ser um problema quando utilizados em algumas máquinas de corte. O problema é
que a velocidade de corte plasma ótima para uma dada aplicação talves exceda a
capacidade máxima de corte da máquina. Nestes casos, deve ser usado o processo
de corte à plasma de baixa corrente.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Cortes
plasma de baixa corrente são empregados em muitos metais não ferrosos com
espessuras acima de 1” (25.4 mm). Tochas de baixa corrente geralmente operam
entre 50 e 100 A, sendo que algumas possuem capacidade acima de 400 A.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Os
gases de plasma geralmente utilizados para cortes com baixa corrente são o nitrogênio,
misturas de argônio e nitrogênio, ou argônio e hidrogênio. Alguns equipamentos
utilizam um fluxo de gás secundário, normalmente CO2 ou ar
comprimido, para remover o metal fundido para fora da sangria. Estes reduzem
também a formação de respingos e refrigera a tocha.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Uma
mistura de Ar-H2 pode ser usada em aço inoxidável e metais não ferrosos, em
espessuras entre 1/2”à 3”. A combinação permite obter uma borda em esquadro,
com superfície de corte limpa, com um pequeno sacrifício da velocidade. Cortes
com arco plasma com baixa corrente e baixa velocidade em metais acima de 2”(51
mm) de espessura tendem a formar uma sangria de aproximadamente 1/8” (3.2 mm).
Espessuras superiores são geralmente rugosas, embora limpas. Ranhuras podem ser
eliminadas, ou minimizadas, pelo ajuste da velocidade de corte e da altura da
tocha.



Corte
Manual


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Tochas
de corte a plasma manual são freqüentemente utilizadas em aço inoxidáveis e
metais não ferrosos. Estas podem ser usadas para o mesmo tipo de trabalho que
seria feito com um maçarico de corte manual oxi-combustível em aço carbono. A
maior diferença entre o equipamento de corte a plasma manual e o equipamento
mecanizado é que a a tocha é projetada para ser segura com a mão. Além disso, a
fonte de energia utiliza 300 volts em circuito aberto, ou seja, menos que os
400 volts como no corte mecanizado. Esta limitação é feita para reduzir o risco
elétrico. A corrente do arco é geralmente 400 volts, ou seja, por causa da
maior corrente do arco, ocorre muita radiação de calor produzida para o
operador.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Sistemas
de corte a plasma manuais produzem cortes com qualidade tão boa quanto os
cortes oxi-combustíveis manuais e geralmente com uma velocidade de corte
levemente superior. Em muitos casos, a qualidade de corte é influenciada não
somente pela prática do operador como também pela capacidade do equipamentos.



Corte com
alta corrente


&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Muitas
máquinas de cote a arco plasma com alta velocidade utilizam sistemas de corte à
arco plasma com injeção de água ou água como proteção. Estes normalmente são
utlizados pra aplicações de corte de chapas abaixo de 3” (76 mm) de espessura.
Cortes com alta corrente são usados quando é necessário cortar chapas acima
desta espessura.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; A faixa
de corrente aplicada neste modo varia de 800 à 1000 A, para espessuras de 3 à
6” (76 à 152 mm). O gás de plasma normalmente utilizado é a mistura de 65% de
argônio e 35% de hidrogênio. Esta mistura provê dois benefícios: primeiro, em
altas correntes, a vida do eletrodo é muito melhor com argônio-hidrogênio do que
com nitrogênio, e segundo, a capacidade de&nbsp;penetração&nbsp;do arco na espessura do
material é enormemente elevada.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; O uso
de mistura de argônio-hidrogênio cria um risco de fogo e explosão se existir um
vazamento de gás dentro do console de controle. Deve-se certificar de seguir as
recomendações do fabricante para uma operação apropriada.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; A
qualidade do corte é boa em muitos materiais abaixo de 4”, e razoável na faixa
de 4 à 6”de espessura. Em todos os casos, os cortes são esquadrejados.
Entretanto, para materiais com espessura acima de 4”, a superfície de corte
torna-se progressivamente rugosa e profundas linhas de corte são comuns. A
sangria é geralmente de 1/2”à 5/8” (13 à 16 mm).