Plasma

¿Qué es el plasma? El cuarto estado de la materia
Una descripción común del plasma es como el cuarto estado de la materia. Normalmente pensamos en los tres estados de la materia como el sólido, el líquido y el gaseoso. Para un elemento común como el agua, estos tres estados son hielo, agua y vapor. La diferencia entre estos estados está relacionada con sus niveles de energía. Cuando aportamosenergía en forma de calor al hielo, éste se derrite y se transforma en agua. Si aportamos más energía, el agua se evapora en hidrógeno y oxígeno, en forma de vapor. Al aportar aún más energía al vapor estos gases se ionizan. El proceso de ionización hace que el gas se convierta en un conductor de la electricidad. A este gas ionizado, conductor de electricidad, se le llama plasma

Cómo el plasmacorta el metal
El proceso de corte por plasma, tal y como se utiliza en el corte de metales conductores de electricidad, emplea este gas conductor de la electricidad para transferir la energía de una fuente eléctrica a través de una antorcha de corte por plasma, al metal que se va a cortar.
El sistema básico de corte por arco de plasma consiste de una fuente de energía, un circuito de arranque delarco y una antorcha. Estos componentes del sistema suministran la energía eléctrica, la capacidad de ionización y el control de proceso necesarios para producir cortes muy productivos y de alta calidad en diferentes materiales.
La fuente de energía es una fuente de corriente continua (CC). El voltaje en circuito abierto por lo general está en el rango de 240 a 400 VCD. La corriente de salida(amperaje) de la fuente de energía determina la velocidad y la capacidad del espesor de corte del sistema. La principal función de la fuente de energía es suministrar la energía correcta para mantener el arco del plasma después de la ionización.
El circuito de arranque del arco es un circuito generador de alta frecuencia que produce un voltaje CA de 5000 a 10 000 voltios a 2 megaherciosaproximadamente. Este voltaje se utiliza para crear un arco de alta intensidad dentro de la antorcha a fin de ionizar el gas, produciéndose de esta manera el plasma.
La antorcha sirve de soporte a la boquilla y al electrodo consumibles y para refrigerar (con agua o gas) estas piezas. La boquilla y el electrodo constriñen y mantienen el chorro de plasma.
Secuencia de operación de un sistema de corte porplasma
La fuente de energía y el circuito de arranque del arco están conectados a la antorcha por medio de un conjunto de cables y mangueras. A través de este conjunto de cables y mangueras se suministran a la antorcha el flujo de gas correcto, la corriente eléctrica y la alta frecuencia para que arranque y mantenga el proceso.
|
1. Se envía una señal de arranque a la fuente de energía. Estoactiva simultáneamente el voltaje en circuito abierto y el flujo de gas a la antorcha (ver Figura 2). El voltaje en circuito abierto se puede medir entre el electrodo (-) y la boquilla (+). Tenga en cuenta que la boquilla está conectada al positivo de la fuente de energía por medio de una resistencia y un relevador (relevador del arco piloto), mientras que el metal a cortar (pieza a cortar) estáconectada directamente al positivo. El gas fluye a través de la antorcha y sale por el orificio. En ese momento no hay arco, ya que no pasa la corriente del voltaje CC.
|
2. Después que el flujo de gas se estabiliza, se activa el circuito de alta frecuencia. La alta frecuencia provoca una descarga disruptiva entre el electrodo y la boquilla dentro de la antorcha, de un modo que el gas debe pasar através de este arco antes de salir de la boquilla. La energía transferida del arco de alta frecuencia al gas hace que el gas se ionice y se convierta en conductor de electricidad. Este gas conductor crea un paso de corriente entre el electrodo y la boquilla, formando como resultado un arco de plasma. El flujo del gas fuerza este arco a pasar a través del orificio de la boquilla, creando un arco...