O documento descreve o processo de corte a plasma, explicando que plasma é o quarto estado da matéria onde os gases são ionizados pela adição de energia. Detalha os componentes do sistema de corte a plasma como a fonte de alimentação, circuito de ignição, tocha e gases utilizados no processo. Apresenta também as vantagens e desvantagens do corte a plasma.

1. Plasma – Corte
INSTITUTO FEDERAL DO PARANÁ
JENNIFFER ORZECHOWSKI E HENRIQUE DAS ALMAS

2. O que é plasma?
• Uma definição comum de plasma é o
quarto estado da matéria.
• A diferença entre os estados da matéria
está ligada aos seus níveis de energia.
• Ao adicionar mais energia ao vapor, estes
gases tornam-se ionizados.
• Esse processo de ionização faz com que
esses gases se tornem condutores de
eletricidade. Este gás, eletricamente
condutor e ionizado, chama-se plasma.

3. Gás e Plasma

4. COMO O PLASMA
CORTA O METAL
O processo de corte a plasma
utiliza o gás eletricamente
condutor para transferir
energia de uma fonte de
alimentação elétrica através
de uma tocha de corte ao
material que está sendo
cortado.

5. Componentes do sistema
• Fornecem a energia elétrica, a
capacidade de ionização e o
controle do processo necessários
para produzir cortes de alta
qualidade e de alta produtividade
em vários materiais diferentes.
• fonte de alimentação,
• circuito de ignição
• circuito de controle de gás
• tocha.
• Conjunto de válvulas

6. Componentes do Sistema
• Fonte de corrente contínua CC:
determina a velocidade e a capacidade
de espessura de corte do sistema
• Fonte de alimentação: fornecer a
energia para manter o arco plasma
após a ionização.
• A tensão de circuito aberto está,
normalmente, entre 240 a 400 VCC
• A tocha serve como suporte do bico e
do eletrodo consumíveis e fornece
refrigeração (água ou gás) para estas
peças. O bico e o eletrodo constringem
e mantêm o jato de plasma.
• O circuito de partida do arco é um
circuito gerador de alta frequência que
produz tensão CA de 5.000 a 10.000
volts a, aproximadamente, 2
megahertz.

7. GASES
• Argônio: tem sido o preferido na soldagem
com baixas correntes em função do seu
maior potencial de ionização, além de
promover uma melhor limpeza das camadas
de óxidos de metais reativos e facilita a
abertura do arco elétrico.
• Hélio: O He desenvolve maior energia do
plasma, porém necessita de uma
refrigeração do bocal do orifício mais
eficiente.
• Ar + He: garante maior energia de soldagem
• Ar + Hidrogênio: garante maior energia do
arco e maior transferência metálica
Devem ser inertes
Para altas correntes, o gás protetor
deve ser o mesmo do plasma
O fluxo de gás de proteção corre
entre o corpo que contém o
orifício e uma cobertura exterior.

8. SELEÇÃO DO GÁS DE
PLASMA

9. SELEÇÃO DO GÁS DE
PROTEÇÃO

10. ELETRODO
• O eletrodo utilizado é de tungstênio
(comercialmente puro tungstênio 99,5%), ou
tungstênio dopado com tório ou zircônio,
não sendo consumível. Para cortes em alta
velocidade tem- se utilizado eletrodo de
tungstênio dopado com óxido de lantânio,
de vida mais longa.
• W + Zircônio ou Tório
Maior durabilidade
Maior resistência com potências
elevadas
• W + óxido de Cério ou Lantânio
Melhor estabilidade do arco
Maior durabilidade

11. Variações do processo de
corte a plasma

12. CORTE
CONVENCIONAL
• Geralmente este processo usa um único gás
(normalmente ar ou nitrogênio), que tanto
resfria quanto produz o plasma.
• A maioria destes sistemas está classificado
abaixo de 100 A para cortes de materiais de
até 5/8 pol de espessura.
• Usado principalmente em aplicações
portáteis.

13. CORTE A PLASMA
COM DUPLO GÁS • Este processo utiliza dois gases: um para o
plasma e outro como um gás de proteção.
• O gás de proteção é usado para proteger a
área de corte da atmosfera, produzindo uma
borda de corte mais limpa.
• Esta é, provavelmente, a variação mais
conhecida, pois muitas combinações de
gases podem ser usadas para produzir a
melhor qualidade de corte possível num
dado material.

14. CORTE A PLASMA
COM PROTEÇÃO DE
ÁGUA
• Esta é uma variação do processo de
duplo gás onde a água é substituída
pelo gás de proteção.
• Isso produz um melhor resfriamento
do bico e da peça de trabalho, assim
como uma melhor qualidade de corte
em aço inoxidável.
• Este processo é utilizado apenas em
aplicações mecanizadas

15. CORTE A PLASMA
COM INJEÇÃO DE
ÁGUA
• Este processo usa um único gás para o
plasma e utiliza água injetada
radialmente ou distribuída
diretamente no arco para melhorar
muito a constrição do arco e,
portanto, aumentar a densidade e as
temperaturas do arco.
• Este processo é usado de 260 a 750 A
para uma alta qualidade de corte em
muitos materiais e espessuras.
• Apenas em aplicações mecanizadas.

16. CORTE A PLASMA DE
PRECISÃO
• Este processo produz uma qualidade de
corte superior em materiais mais finos,
menores que 1/2 pol, em velocidades mais
baixas.
• Esta qualidade aprimorada é resultado da
super constricção do arco, aumentando
bastante a densidade da energia.
• As velocidades mais baixas são necessárias
para permitir que o dispositivo de
movimento faça o contorno de forma mais
precisa.
• Apenas em aplicações mecanizadas.

17. VANTAGENS
• Corta todos os metais condutivos de eletricidade
• Corta com boa velocidade, proporcionando ótima
produtividade
• Cortes de pequena espessura e com grande
precisão
• Pouca ZTA
• Custo do equipamento, atualmente bastante
razoável
• Consumíveis e acessórios facilmente encontrados
no mercado
• Processo de fácil entendimento, proporcionando
um treinamento muito efetivo e rápido para o
operador
• Opções de equipamentos de Corte Automatizados
(CNC), proporcionando altíssima precisão nos
cortes e grande produção
DESVANTAGENS
• Não cortar materiais não condutivos de
eletricidade
• Para materiais muito espessos, ainda perde
para processos de corte
“oxigênio+combustível”, apesar disto estar
sendo rapidamente invertido
• Além do equipamento de corte, a
necessidade de um compressor para a
produção do ar comprimido
• Não é tão portátil, principalmente pela
necessidade de um compressor para o ar
comprimido

18. Máquina de corte CNC portátil – Empresa Steelcut

19. Bibliografia
• http://steelcut.com.br/maquina-de-corte-portatil-cnc/#jp-carousel-
196
• https://www.youtube.com/watch?v=e0sx-ZacpEI
• http://www.mecanicaindustrial.com.br/conteudo/512-cortador-do-plasma-
e-seu-uso-nas-industrias
• http://guias.oxigenio.com/guia-do-processo-de-corte-por-plasma
• http://www.hypertherm.com/pt/Training_and_education/Intro_to_
plasma/What_is_plasma/what_is_plasma.jsp