O debate entre Plasma x Laser quanto ao ideal para equipamentos de corte de metal é quente e constante. Os sistemas de corte a plasma foram bem-sucedidos em assumir muitas operações onde o oxicorte era essencial, no passado. Agora, com mais opções em relação aos equipamentos de corte a laser, muitos podem acreditar que a mesma mudança está acontecendo novamente.
A verdade é que, embora o plasma tenha encontrado um lugar e esteja ficando maior, décadas depois o oxicorte ainda está em uso. Então, isso levou alguns bolsistas a acreditar que o laser não vai substituir o plasma, mas ambas as tecnologias vão coexistir e, eventualmente, podem trabalhar em colaboração.
Assim, o objetivo deste artigo é ver claramente as diferenças entre os dois processos e declarar os prós e contras de cada um em relação à qualidade, velocidade, materiais, custos, configuração e manutenção. Dito isso, vamos começar.
Diferenças entre corte plasma e corte a laser
O corte a plasma e o corte a laser são métodos de corte amplamente utilizados que usam calor para derreter ou vaporizar o material que está sendo cortado. No entanto, o princípio de funcionamento é uma diferença fundamental entre os dois processos.
O corte a plasma usa um arco de plasma de alta temperatura para derreter ou vaporizar o material que está sendo cortado. O arco de plasma é criado pela passagem de uma corrente elétrica através de um gás, como argônio ou nitrogênio. O corte a plasma é normalmente usado para cortar materiais mais espessos, como aço e alumínio.
O corte a laser usa um feixe de laser de alta potência para derreter ou vaporizar o material que está sendo cortado. O feixe de laser é focalizado através de uma lente até um ponto muito pequeno, o que cria um corte muito estreito e preciso. O corte a laser é normalmente usado para cortar materiais finos, como chapas metálicas, plásticos e madeira.
Mas agora, vamos entrar em mais detalhes, avaliando os dois processos em cinco fatores-chave, começando pela qualidade.
Corte a Plasma x Laser: Qualidade
A qualidade do corte pode variar significativamente dependendo da aplicação específica.
O corte a plasma usa um jato de plasma de alta velocidade para derreter ou vaporizar o metal. O corte a plasma é frequentemente usado para materiais mais espessos ou para materiais de corte que são difíceis por outros processos de corte, como aço inoxidável ou metal galvanizado. O arco de plasma causa um ângulo de 0,5-1,5 graus na seção transversal vertical, e muitas vezes deixa uma borda mais áspera e rebarbas, o que pode ser um problema na fabricação muito precisa. A qualidade do corte é tipicamente boa, mas não tão boa quanto o corte a laser.
O corte a laser usa um feixe de luz focalizado para derreter ou vaporizar o metal, criando um corte limpo e preciso. O corte a laser é frequentemente usado para cortes intrincados ou para cortar materiais finos. A qualidade do corte é tipicamente muito boa, com uma precisão de posicionamento de 0,05 mm e uma precisão de reposicionamento de 0,02 mm, deixando bordas lisas e pouco ou nenhum rebarba.
A redução do calor produzido no corte também contribui para a boa qualidade dos sistemas a laser, pois há menos empenamento nas chapas metálicas.
Em geral, o corte a laser é um método mais preciso de corte de metal, tornando possível a obtenção de cortes muito intrincados. Então, poderíamos dizer que, em relação à qualidade, o corte a laser é um vencedor. Mas essa afirmação só se aplicaria a metais mais finos, porque o limite superior para um sistema de corte a laser geralmente é de cerca de 20 mm (cerca de 0,79 pol), e pode chegar a 25 mm (cerca de 0,98 pol) em alguns equipamentos muito caros. Acima dessa espessura não haveria uma comparação possível em relação à qualidade.
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Corte a Plasma x Laser: Velocidade
O corte a laser é geralmente mais rápido do que o corte a plasma, especialmente para materiais finos. No entanto, o corte a plasma pode ser mais rápido para materiais mais espessos. Então, nesse sentido, poderíamos dizer que há um empate entre os dois processos. Somente com base em suas necessidades específicas, você pode definir qual processo o atenderia melhor.
Aqui está uma tabela que resume a velocidade média de corte a laser e corte a plasma para diferentes materiais:
| Material | Velocidade de corte a laser | Velocidade de corte plasma |
|---|---|---|
| Metal fino (<1/8" de espessura) | Até 100 polegadas por minuto | Até 50 polegadas por minuto |
| Metal espesso (1/8"-1/2" de espessura) | Até 50 polegadas por minuto | Até 25 polegadas por minuto |
| Metal muito espesso (>1/2" de espessura) | Até 25 polegadas por minuto | Até 10 polegadas por minuto |
É importante notar que a velocidade do corte a laser e plasma também pode ser afetada pelo material que está sendo cortado, a potência do cortador a laser ou plasma e as configurações em uso. Então, os números aqui são apenas médios.
Em geral, o corte a laser é uma boa escolha para aplicações onde a velocidade é importante, enquanto o corte a plasma é uma boa escolha para aplicações onde o custo é importante.
Corte a Plasma x Laser: Materiais (Tipos e espessura)
Como este artigo é uma comparação entre plasma e laser quando se trata de corte de metais, com materiais nos referimos aos diferentes metais que podem ser cortados com cada processo.
Como os cortadores de plasma usam gás ionizado de alta velocidade para criar uma chama, eles podem cortar qualquer metal condutor de eletricidade, como aço, alumínio e aço inoxidável. No entanto, o corte a plasma não é eficaz para materiais de corte que são altamente reflexivos, como cobre ou latão. Além disso, como o material deve ser eletricamente condutor para reagir ao gás ionizado proveniente da tocha, materiais não condutores ou metais mal condutores, como manganês, chumbo, tungstênio e estanho, não podem ser cortados com plasma.
O corte a laser pode ser usado para cortar uma variedade maior de materiais do que o corte a plasma. Além de metais condutores como aço e titânio, o corte a laser pode ser usado para cortar materiais não condutores ou mal condutores, como manganês, cromo, níquel, cobalto ou chumbo. O corte a laser também é eficaz para cortar materiais que são altamente reflexivos, como cobre ou latão.
Aqui está uma tabela que resume os materiais que podem ser cortados por corte a plasma e corte a laser:
| Material | Corte a Plasma | Corte a Laser |
|---|---|---|
| Aço | Sim | Sim |
| Aço inoxidável | Sim | Sim |
| Aço macio | Sim | Sim |
| Aço carbono | Sim | Sim |
| Aço expandido | Sim | Sim |
| Alumínio | Sim | Sim |
| Cobre | Não | Sim |
| Latão | Não | Sim |
| Manganês | Não | Sim |
| Crómio | Não | Sim |
| Níquel | Não | Sim |
| Cobalto | Não | Sim |
| Tungstênio | Não | Sim |
| Chumbo | Não | Sim |
Agora, em relação às espessuras, a situação é exatamente o oposto. O corte a laser é ideal para metais mais finos, enquanto o plasma pode cortar materiais mais espessos.
Basicamente, a faixa de espessura comum para um sistema de corte a laser é de 6 mm (cerca de 1/4 pol) e o limite superior de corte, para as fontes de energia mais avançadas, seria de 20 mm (cerca de 0,79 pol).
No caso de sistemas de corte a plasma, a faixa de espessura comum é de cerca de 25 mm (cerca de 1 pol), e o limite superior de corte seria de 50 mm (cerca de 2 pol).
Assim, resumindo esse ponto em relação aos tipos e espessuras dos metais a serem cortados, pode-se dizer que o laser fornece uma gama maior de materiais, enquanto o plasma é capaz de atingir uma espessura maior.
A maioria das empresas de fabricação corta os mesmos metais repetidamente, porque eles são os materiais necessários para sua produção. Use o sistema de corte ideal para o seu respectivo tipo e espessura.
Corte a Plasma x Laser: Configuração e Manutenção
O corte a plasma e o corte a laser têm requisitos de configuração e manutenção bastante diferentes. Uma vez que isso se refere ao tempo e dinheiro que você precisa dedicar ao sistema de corte depois de tê-lo no lugar, é especialmente importante que você preste atenção a este ponto. Comecemos pelo plasma.
Configuração do sistema de corte plasma
Em poucas palavras, o corte a plasma é geralmente mais fácil de configurar e manter do que o corte a laser. Cortadores de plasma normalmente requerem menos treinamento especializado para operar, e são menos sensíveis às condições ambientais.
No entanto, os cortadores de plasma podem produzir mais fumos e faíscas do que os cortadores a laser, por isso requerem uma atenção mais cuidadosa à segurança. Dependendo das condições da planta, um sistema de extração de fumaça também pode precisar ser instalado.
O ruído é outro lado do corte a plasma. Toda planta industrial tem muito ruído, mas o processo de corte a plasma vai agregar a isso. Portanto, certifique-se de que você está seguindo as regulamentações do país sobre como proteger os operadores do ruído excessivo. Isso é algo que você também precisa planejar.
Normalmente, o corte é o ponto de partida do processo de produção. Uma vez cortado, o material precisa passar por outros processos até que esteja pronto para o mercado. A localização exata do sistema de corte a plasma dentro da planta é fundamental para manter os materiais em movimento ao mínimo e usar o espaço da maneira mais eficiente.
Todo sistema de corte a plasma requer ar, gases e eletricidade para funcionar. Certifique-se de que cumpre os requisitos do fabricante do plasma nestes fatores-chave. A pureza do ar é decisiva para alcançar uma qualidade de corte de alto nível. Investir em um bom conjunto de mangueiras seria essencial para evitar vazamentos de gás que poderiam ser perigosos e diminuir o desempenho da fonte de energia. Ter uma corrente elétrica constante durante todo o dia (especialmente se sua planta trabalha em 3 turnos) é fundamental para alcançar uma excelente qualidade de corte. Se sua fonte de alimentação estiver “suja” ou não for confiável, certifique-se de que um eletricista qualificado instale estabilizadores de tensão ou compensadores de queda de tensão para neutralizar as flutuações de corrente.
Manutenção de sistemas de corte plasma
Como qualquer outro equipamento, os sistemas de corte plasma requerem manutenção. Apenas esperar que o sistema falhe pode levar a reparos caros e gargalos na produção. O melhor cenário para um sistema de corte a plasma de longa duração e ajustado é fazer uma rotina de manutenção.
Os componentes individuais de que um sistema de corte plasma é feito podem ter diferentes necessidades de manutenção. Consulte o manual do usuário de cada fabricante para determinar o que fazer com cada um. A Hypertherm fez uma lista de verificação que pode ser útil para manter seu sistema de corte a plasma sempre em funcionamento. Basicamente, recomenda-se verificar:
- Limpe o corpo da tocha
- Limpe os cabos da tocha
- Limpe a fonte de alimentação
- Verifique os componentes de resfriamento da tocha
- Verificar a qualidade da água
- Verificar plasma
- Limpar componentes da máquina (trilhos, engrenagens, racks e afins)
- Nivelar e alinhar trilhos
- Alinhar e ajustar engrenagens e rolamentos
- Verifique o quadrado da tocha em relação à mesa e peça de trabalho
- Verificar dispositivo de montagem da tocha
- Verificar limites de segurança
- Ajuste os motores de acionamento e controle
Se você quiser consultar essa lista, leia o artigo Manutenção de máquina de corte a plasma, da Hypertherm.
Configuração do sistema de corte a laser
O corte a laser é geralmente mais complexo de configurar e manter do que o corte a plasma. Cortadores a laser requerem treinamento especializado para operar e são mais sensíveis às condições ambientais, como poeira e umidade.
Há uma variedade de sistemas de corte a laser. Muitos deles estão fechados em cabines. Se esse for o caso, ter espaço suficiente e a localização ideal na planta é primordial.
Sabe-se que o corte a laser consome muito mais energia do que o plasma. Certifique-se de seguir as instruções do fabricante do laser em relação à corrente elétrica. Essa configuração deve ser manuseada por um especialista na área.
Manutenção do sistema de corte a laser
A maioria dos especialistas recomenda realizar uma revisão completa do equipamento uma vez por ano. Além disso, uma rotina de manutenção mensal e semanal deve ser estabelecida.
O clima também desempenhará um papel na manutenção de um sistema de corte a laser. Em alguns países, as temperaturas podem cair abaixo de 0 centígrado, o que pode levar ao mau funcionamento do sistema. É imperativo o uso de líquido anticongelante no componente refrigerante para garantir o funcionamento normal em clima tão extremo.
Um aspecto fundamental da manutenção é a ótica. Certifique-se de que um especialista mantém a ótica livre de poeira com acetona ou álcool. Isso deve ser feito a cada 10-40 horas de uso, dependendo do material que está sendo cortado.
Outras áreas importantes a serem levadas em consideração para a manutenção seriam a unidade do ventilador, o compressor, o resfriador de água, etc. Certifique-se de que todo o sistema de corte a laser está devidamente lubrificado e livre de poeira.
O processo de corte mais confiável
O corte a plasma nunca foi tão fácil
Corte a Plasma x Laser: Custos
Este é provavelmente o ponto que nos traz para casa. O custo de um plasma e de um sistema de corte a laser pode variar dependendo do tamanho e complexidade do corte a ser feito, do tipo de equipamento que está sendo usado e do custo dos consumíveis.
O corte a plasma é geralmente muito mais barato do que o corte a laser. O custo inicial de um cortador de plasma é tipicamente menor do que o custo inicial de um cortador a laser. Enquanto um sistema de corte a plasma inteiro pode custar cerca de US $ 20.000-30.000 para uma operação de serviço médio, um sistema de corte a laser de proporção semelhante pode custar US $ 50.000-100.000. Claro, esses são números muito aproximados, e cada caso deve ser visto de forma independente, mas você tem a essência: o laser pode custar muito mais do que um sistema de corte a plasma.
O custo de consumíveis, como gás plasma e pontas de corte, também é menor para o corte a plasma do que os usados para corte a laser, como fluido de corte a laser e bicos de corte.
Conclusão
O melhor processo para você entre plasma e laser dependerá de suas necessidades específicas. Se você precisa cortar materiais finos com um alto grau de precisão, e você tem o orçamento para isso, então o corte a laser é o caminho a seguir. Se você precisa cortar materiais mais espessos em uma velocidade rápida, com um custo inicial mais baixo, o corte a plasma é a melhor opção.
Aqui está uma tabela básica que resume as principais diferenças entre corte a plasma e corte a laser:
| Característica | Corte a plasma | Corte a laser |
|---|---|---|
| Método de corte | Fundi ou vaporiza material com arco de plasma | Funde ou vaporiza material com feixe de laser |
| Compatibilidade de metais | Somente metais condutores | Metais condutores e não condutores |
| Espessura do material | Materiais espessos (aço, alumínio) | Materiais finos (chapa metálica) |
| Qualidade de corte | Boa precisão | Excelente precisão |
| Custo | Menos caro | Mais caro |
| Velocidade | Mais lenta | Mais rápida |
| Versatilidade | Menos versátil | Mais versátil |
Deixe-nos ajudá-lo a decidir
Obter um plasma ou um sistema de corte a laser é uma decisão de longo prazo. Você não quer perder o lugar lá. Em última análise, a melhor maneira de decidir qual método é o certo para você é consultar um profissional que pode ajudá-lo a avaliar suas necessidades específicas.
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