¿Cuál es la mejor forma de cortar chapa de acero?

Elección del mejor método de corte de chapa de acero

¿Existe una forma más efectiva de cortar una placa de acero? La respuesta fácil es que depende. Debe tener en cuenta la aplicación, la velocidad requerida y el espesor de la chapa de acero o la lámina de metal que está cortando. Una vez que haya considerado estos factores, puede elegir uno de los cuatro métodos para cortar chapas de acero con una máquina CNC.

Elección entre corte de acero con oxicombustible, plasma, láser o chorro de agua

Método de corte con oxicombustible

El corte con soplete de oxicombustible o corte con llama, es el método más antiguo para cortar acero dulce. Generalmente es un proceso simple y el equipo y los consumibles son relativamente económicos.
Un soplete de oxígeno y combustible puede cortar una chapa de acero muy gruesa y el corte está limitado principalmente por la cantidad de oxígeno que se puede suministrar. El método de corte con oxicombustible le permite cortar acero entre 90 y 120 cm de espesor. Sin embargo, cuando se trata de cortar formas en una placa de acero, la mayor parte de los trabajos se realizan en una chapa de 30 cm o menos.

El corte con oxicombustible también es una buena opción para chapas con más de 2,5 cm de espesor, pero se puede usar una chapa de hasta 0,6 cm de espesor. Es un proceso relativamente lento, alcanzando un máximo de alrededor de 50 cm por minuto en un material de 2,5 cm. Sin embargo, puede utilizar fácilmente varios sopletes a la vez, aumentando su productividad.

Cuando se ajusta correctamente, un soplete de oxicombustible produce una superficie de metal lisa y de corte recto. Hay un poco de escoria en el borde inferior y el borde superior está ligeramente redondeado por las llamas de precalentamiento. Esta superficie es ideal para aplicaciones sin un tratamiento adicional.

Método de corte por arco de plasma

El corte por arco de plasma es otro método excelente para cortar chapas de acero dulce. El corte por plasma ofrece velocidades muy superiores al oxicombustible, aunque, como consecuencia, se sacrifica algo de la calidad del borde.

El rango óptimo para la calidad del borde es entre 0,6 cm y 3,8 cm. La calidad general del borde comienza a disminuir cuando la chapa está fuera de ese rango, aunque la suavidad del borde y el rendimiento contra la escoria siguen siendo buenos.

El equipo de plasma puede ser costoso en comparación con un soplete de oxicombustible. Un sistema completo requiere una fuente de alimentación, un refrigerador de agua (en sistemas de más de 100 amperios aproximadamente), un control del gas, conexiones del soplete, cables y mangueras de interconexión, y el propio soplete. Dependiendo de la aplicación, es posible que el aumento de la productividad valga la pena y pague el costo adicional.

También puede cortar con más de un soplete de plasma a la vez. Sin embargo, esto no suele ser tan rentable según el volumen de cortes de chapa de acero.

Método de corte por láser

El corte por láser funciona mejor para cortar acero dulce de aproximadamente 3,2 cm. Más allá de la barrera de los 2,5 cm, todo debe ser muy preciso para que funcione de manera fiable, incluido el material (acero de grado láser), la pureza del gas, el estado de la boquilla y la calidad del haz.

El láser es un proceso más lento que utiliza el calor extremo de un rayo láser enfocado en lugar de una llama de precalentamiento. Por lo tanto, la velocidad se ve limitada por la reacción química entre el hierro y el oxígeno.

Si bien es más lento, también es extremadamente preciso. Crea un ancho de corte estrecho y, por lo tanto, puede ofrecer contornos muy precisos y orificios pequeños de gran precisión. La calidad de los bordes es excelente con líneas de desfase y dientes serrados extremadamente pequeños; bordes afilados y cuadrados; y poca o ninguna escoria.

El corte por láser también es extremadamente fiable. La vida útil de los consumibles es larga y la automatización de la máquina es muy buena, por lo que muchas operaciones de corte por láser se pueden realizar a ciegas.

Por lo tanto, puede cargar una chapa de acero de 1,25 cm de espesor de 25 x 100 cm en la mesa, pulsar el botón de arranque e irse a casa por la noche. Por la mañana, tendrá cientos de piezas cortadas y listas para descargar.

Debido a la complejidad del suministro del haz, los láseres de CO₂ no se prestan para cortar con varios cabezales en la misma máquina. Sin embargo, es posible cortar con varios cabezales con láseres de fibra.

Método de corte por chorro de agua

El corte por chorro de agua es otra buena opción para cortar acero dulce, ya que garantiza un corte liso y preciso. La precisión puede superar la del corte por láser, ya que se consiguen bordes más lisos sin distorsión por calor.

Además, el chorro de agua no está limitado por el espesor. El límite práctico del corte por chorro de agua es de alrededor de 15 a 20 cm debido al tiempo que se tarda en cortar ese espesor y la tendencia del chorro de agua a desviarse.

El corte por chorro de agua permite el corte con varios cabezales e incluso se puede realizar con una sola bomba intensificadora. Pero cada cabezal de corte adicional requiere un flujo de agua adicional con una bomba más grande o un orificio más pequeño.

Una desventaja del corte por chorro de agua son los costos. Los costos iniciales del equipamiento suelen ser un poco más elevados que los del plasma debido a la bomba intensificadora, pero menores que los del láser. Sin embargo, el coste por hora de funcionamiento de un chorro de agua es mucho mayor, ya que se utiliza granate abrasivo para el corte.

Cuatro pasos para elegir la mejor manera de cortar chapa de acero

Entonces, ¿cómo se elige la mejor manera de cortar chapa de acero para una aplicación? Tenga en cuenta los siguientes factores.

1. Comience con el espesor:

• Use láser para acero con un espesor menor de 2 mm.
• Use plasma o láser para acero con un espesor menor de 3,2 mm.
• Use chorro de agua, plasma o láser para acero con un espesor menor de 6,4 mm.
• Use oxicombustible si tiene un espesor superior a 203 mm.
• Use oxicombustible o chorro de agua si tiene un espesor superior a 50,8 mm.
• Use plasma, oxicombustible o chorro de agua si tiene un espesor superior a 31,8 mm.

2. Tenga en cuenta los requisitos de precisión y calidad del borde:

• La mayoría de las fabricaciones con chapa de acero se pueden soldar mediante un corte por plasma; sin embargo, la calidad del borde puede ser inferior.
• Si no puede aceptar la zona afectada térmicamente del oxicombustible, el plasma o el láser, utilice chorro de agua.

3. Considere la relación entre productividad y costos:

• Si la productividad es lo más importante, evite el chorro de agua.
• Si lo más importante es una inversión inicial baja y un costo operativo bajo, el oxicombustible es la respuesta.

4. Consideraciones adicionales:

• ¿Puede admitir que haya escoria ocasionalmente en el fondo de la chapa? Si no es así, utilice chorro de agua o láser.
• ¿Las operaciones secundarias requieren orificios perfectamente redondos? Si la respuesta es sí, utilice chorro de agua o láser.

Si tiene dificultades para decidir cuál es la mejor manera de cortar chapa de acero, sepa que le ocurre a muchas personas. Muchos fabricantes o centros de servicio de acero que deben cortar una amplia gama de materiales, incluido el acero inoxidable, a menudo terminan con máquinas equipadas con dos o más procesos de corte, junto con amoladoras y otras herramientas. En muchos casos, la mejor forma de saber qué proceso es el óptimo para cortar ciertas piezas de acero, es a través de ensayo y error.