Como a pressão do ar afeta a seção de corte

A pressão do ar é um dos parâmetros-chave que afetam a qualidade do corte (especialmente a qualidade do corte de seções). Seu impacto não se resume a um "bom valor alto" ou "bom valor baixo", mas sim a uma "faixa ideal" que precisa ser precisamente ajustada a parâmetros como velocidade de corte, potência/corrente, etc. Em geral,A influência da pressão do ar na seção de corte se reflete principalmente na situação da escória suspensa, na rugosidade da seção, na largura da fenda e na borda inferior.Os dois casos a seguir serão explicados em detalhes:

1. Corte a laser (corte de metal assistido por oxigênio, por exemplo)

No corte a laser, a principal função do gás (como oxigênio e nitrogênio) é:

• Combustão auxiliar (oxigênio):Reação exotérmica com metal, aumentando a energia.
• Removendo a escória:Soprar o material fundido na fenda para formar um corte limpo.
• Proteja a lente e o corpo da arma:Evite que respingos danifiquem os componentes ópticos.

Efeitos da baixa pressão atmosférica:

• Seção irregular, acúmulo significativo de escória: este é o resultado mais evidente. A pressão de ar insuficiente não consegue remover de forma eficaz e oportuna o metal fundido no fundo da fenda. Esse metal fundido adere ao fundo da chapa, formando uma escória (rebarba) difícil de remover. Ao mesmo tempo, o metal fundido que não é removido solidifica novamente, tornando a seção de corte áspera, irregular e com estrias.
• Redução da velocidade de corte: Para remover a escória, pode ser necessário reduzir a velocidade de corte, caso contrário, o corte não será completo e a eficiência da produção será afetada.
• Pode não cortar completamente: em casos extremos, a pressão do ar é muito baixa para atravessar a camada fundida, interrompendo o corte.

Efeitos da alta pressão atmosférica:

• A seção transversal produz turbulência e aumenta a rugosidade: uma pressão de gás muito alta formará um fluxo turbulento na fenda em vez de um fluxo laminar estável. Essa turbulência interferirá no fluxo normal do metal fundido e na formação de um redemoinho lateral regular na lateral do corte, de modo que a seção pareça "muito florida", mas reduz a suavidade.
• A largura do corte aumenta: O gás de alta pressão equivale a "expandir" o foco do laser, resultando em partes superior e inferior do corte mais largas que o normal, e a precisão é reduzida.
• A parte inferior do corte está superaquecida ou em forma de cunha: o gás de alta pressão leva calor em excesso para a parte inferior da chapa, resultando em queima excessiva do material inferior, formando uma borda inferior maior (até mesmo com cantos arredondados), e o corte apresenta um formato de cunha com a parte superior larga e a inferior estreita, em vez de uma seção vertical.
• Desperdício de gás, aumento de custos: a alta pressão desnecessária aumenta diretamente o custo do consumo de gás.

Pressão atmosférica ideal:

• É necessário definir cuidadosamente as configurações, levando em consideração o material, a espessura, a velocidade de corte e a eficiência do laser da chapa.
• Para chapas grossas, geralmente é necessária uma pressão de ar mais alta para garantir que haja energia suficiente para expelir a escória da parte inferior.
• Ao se aplicar oxigênio, o ajuste da pressão do ar também precisa levar em consideração a compatibilidade com a reação de combustão.

2. Corte a plasma

• No corte a plasma, o gás (e a água) é o meio que gera o arco de plasma, sendo também a energia que expulsa o material fundido e confina o arco.

Efeitos da baixa pressão atmosférica:

• O arco é instável e se rompe facilmente: a pressão é insuficiente para formar um arco de plasma estável e concentrado.
• A energia de corte é reduzida e o corte não é completo: a energia e a velocidade do arco de plasma são insuficientes para derreter e remover o material de forma eficaz, especialmente ao cortar chapas mais espessas.
• Acúmulo significativo de escória: semelhante ao corte a laser, a escória não pode ser removida de forma eficaz, resultando em um aumento do acúmulo de escória no fundo.
• O corte é "arqueado": o corte ficará em forma de V, com a parte superior larga e a inferior estreita, porque o arco não tem energia suficiente na parte inferior para cortar verticalmente.

Efeitos da alta pressão atmosférica:

• O arco é "deslocado" e a energia não fica concentrada: uma pressão de gás muito alta deslocará o arco de plasma de forma muito dispersiva, resultando em uma diminuição da densidade de energia. Embora a velocidade do fluxo de ar seja muito alta, a energia de corte pode diminuir, especialmente em chapas grossas.
• Aumento do desgaste dos eletrodos e bicos: Alta pressão significa maior intensidade de trabalho, o que reduz significativamente a vida útil das peças sujeitas a desgaste (eletrodos, bicos).
• A parte superior do corte derrete, formando uma espécie de "boca de sino": o arco divergente derreterá excessivamente a parte superior do corte, formando um corte em forma de V invertido com uma parte superior larga e uma parte inferior estreita, o que é uma característica típica do corte a plasma com pressão de ar excessiva.
• Seção irregular: o arco instável levará a sulcos e ondulações mais profundos na seção cortada.

Pressão atmosférica ideal:

• Os parâmetros recomendados pelo fabricante da fonte de alimentação de plasma para a fonte de alimentação específica, abertura do bocal e tipo/espessura da chapa devem ser rigorosamente seguidos. O corte a plasma exige requisitos de correspondência de pressão ainda mais rigorosos.

Tabela de comparação resumida

Conclusões e Recomendações

1. Não existe um valor universal:O valor ideal da pressão depende do processo de corte específico (laser/plasma), do tipo de material, da espessura, da velocidade de corte e de outros parâmetros do processo.

2. Determine por meio de cortes de teste:O método mais confiável é o corte experimental. Com potência e velocidade fixas, ajuste a pressão do ar, observe a mudança na seção de corte e encontre o valor de pressão que produza a menor quantidade de escória suspensa, a seção mais lisa e a melhor verticalidade da junta de corte.

3. Preste atenção à correspondência geral:A pressão do ar deve ser ajustada com precisão à velocidade de corte. O aumento da velocidade geralmente exige um aumento correspondente na pressão do ar para garantir que a escória seja removida a tempo.

4. Garantir a qualidade da fonte de gás:Além da pressão, a pureza e a secura do gás também são muito importantes, especialmente para o corte a laser e o corte a plasma de materiais altamente refletivos.

Portanto, quando se constata que a qualidade da seção cortada é ruim, a pressão do ar é um dos principais parâmetros que precisam ser verificados e ajustados em primeiro lugar.