¿Qué es el mecanizado por arco de plasma (PAM) y cómo funciona?

Hoy aprenderemos sobre el mecanizado por arco de plasma (PAM), su funcionamiento, aplicaciones, ventajas y desventajas. ¿Entonces, Qué esperas? Comencemos.

¿Qué es Plasma?

Cada vez que escuchamos la palabra Mecanizado por arco de plasma, primero pensamos en qué es el plasma. Entonces, echemos un vistazo más de cerca a lo que es el plasma.

Cuando un gas o aire se calienta a altas temperaturas, aumenta el número de colisiones entre los átomos. Cuando calienta el gas por encima de 5500ºC, se ioniza parcialmente en iones positivos, iones negativos e iones neutros. Cuando calienta más el gas por encima de 11000ºC, se ioniza por completo. Tal gas completamente ionizado se llama Plasma. El estado del plasma se encuentra entre temperaturas de 11.000 ºC a 28.000 ºC.

¿Qué es el mecanizado por arco de plasma? ?

Básicamente, el mecanizado por arco de plasma (PAM) es un proceso de corte de metales en el que los metales se cortan con arco de plasma, arco de gas inerte de tungsteno o un soplete. Se utiliza sobre todo para los metales que no se pueden cortar con un soplete de oxiacetileno. ¿Sabes cuándo se introdujo el PAM? Bueno, PAM se introdujo en las industrias en 1964 como un método que ayudaría en la soldadura por arco y que requeriría menos suministro de corriente. El mecanizado por arco de plasma también se conoce como PAM. En PAM, se utilizan diferentes gases según diferentes materiales. Material diferente significa una pieza de trabajo. Su pieza de trabajo puede estar hecha de aluminio, hierro o acero. Por ejemplo, para el aluminio se usa nitrógeno, para el argón se usa hidrógeno. En la mayoría de los casos, se utilizan nitrógeno e hidrógeno. La soldadura por arco de plasma emplea un chorro de gas de alta temperatura a alta velocidad para derretir y desplazar el material a su paso.

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Construcción

El mecanizado por arco de plasma consiste en una pistola de plasma. La pistola de plasma tiene un electrodo de tungsteno situado en la cámara. Aquí, este electrodo de tungsteno está conectado al terminal negativo de la fuente de alimentación de CC. Así, el tungsteno actúa como cátodo. Mientras que el terminal positivo de la fuente de alimentación de CC está conectado a la boquilla. Por lo tanto, la boquilla de la pistola de plasma actúa como un ánodo.

Funcionamiento del mecanizado por arco de plasma

A medida que le damos la fuente de alimentación al sistema, se desarrolla un arco eléctrico entre el electrodo de tungsteno catódico y una boquilla anódica. Cuando el gas entra en contacto con el plasma, se produce una colisión entre los átomos del gas y los electrones de un arco eléctrico y como resultado obtenemos un gas ionizado. Eso significa que obtenemos el estado de plasma que queríamos para el mecanizado por arco de plasma. Ahora, este plasma se dirige hacia la pieza de trabajo con una alta velocidad y comienza el proceso de mecanizado. Una cosa a tener en cuenta es que se aplica una diferencia de potencial alta para obtener el estado de plasma.

En todo el proceso se requieren condiciones de alta temperatura. A medida que salen gases calientes de la boquilla, existe la posibilidad de sobrecalentamiento. Para evitar este sobrecalentamiento, se utiliza una camisa de agua.

Los siguientes son algunos de los parámetros involucrados en PAM que debe considerar:

• Corriente:Hasta 500A
• Voltaje:30-250V
• Velocidad de corte:0,1-7,5 m/min.
• Grosor de placa:Hasta 200 mm
• Potencia requerida:2 a 200 KW
• Tasa de eliminación de material:150 cm ³ /min
• Velocidad del plasma:500 m/seg
• Material de la pieza de trabajo:como se indicó anteriormente, puede utilizar cualquier metal como material de la pieza de trabajo. Por ejemplo, el aluminio y el acero inoxidable son muy recomendables para este proceso.

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Ventajas

Las siguientes son las ventajas de PAM que debe conocer:

• En el mecanizado por arco de plasma, se pueden mecanizar fácilmente metales tanto duros como quebradizos.
• Se puede aplicar a casi todo tipo de metales.
• La mejor parte de este proceso es que obtenemos una alta tasa de corte.
• Obtenemos una mejor precisión dimensional en caso de mecanizar pequeñas cavidades.
• Es un proceso sencillo de realizar y muy eficiente.
• Tiene un papel importante en la reparación automática de las palas de los motores a reacción.

Desventajas

Aparte de las ventajas del mecanizado Plasma Arc, analicemos algunas de sus desventajas:

• PAM involucra varios equipos pero el costo de estos equipos es muy alto.
• Todo este proceso de mecanizado consume una gran cantidad de gases inertes.
• La producción de superficies más estrechas tiene lugar, lo cual es innecesario.
• La parte más dañina de PAM es que se producen cambios metalúrgicos en la superficie.
• El operador o la persona que maneja todo el proceso debe tomar las precauciones adecuadas. Este proceso puede afectar los ojos humanos, por lo que el operador debe usar gafas o casco adecuados.

Aplicaciones 

• Se utiliza principalmente para aleaciones criogénicas resistentes a la corrosión a altas temperaturas.
• También se utiliza en caso de placa de titanio de hasta 8 mm de espesor.
• PAM se utiliza en sistemas de tuberías de submarinos nucleares y para soldar carcasas de motores de cohetes de acero.
• PAM destaca por sus aplicaciones relacionadas con tubos de acero inoxidable y molinos de tubos.

En esta soldadura de alta tecnología, el mecanizado por arco de plasma tiene una gran importancia. Aunque tiene algunas desventajas, es muy beneficioso en todas sus aplicaciones.

Entonces, hoy aprendimos sobre el mecanizado por arco de plasma. Si obtiene algún conocimiento valioso después de leer este artículo, ¡comparta este artículo porque compartir es solidario!