Qual é a melhor opção para o corte industrial de alumínio?

Reconhecido pela natureza refletiva, suave e termicamente condutora, o alumínio provoca diversas interpretações quando o assunto é o processo que envolve o seu corte. Embora muitos pensem que o laser é um método melhor e mais econômico, o uso de fibra e CO² é algo desafiador e caro. Enquanto isso, os sistemas a plasma ganham cada vez mais espaço nas indústrias, tornando-se uma das formas mais eficientes de cortar esse tipo de metal. 

“Algumas pessoas acreditam que não é uma boa ideia cortar alumínio com sistemas a plasma, pois o ponto de fusão desse material é muito baixo, o que torna difícil conseguir uma borda limpa e com qualidade. Apesar de essa afirmação ser verídica, a escolha dos gases certos e o respeito aos parâmetros do manual do proprietário tornam viável a obtenção de uma borda com boa qualidade e tolerâncias rígidas. Ou seja, com pouca variação de ângulo, em alumínio fino ou espesso”, afirma Edson Urtado, gerente de produtos da Hypertherm Associates no Brasil.

Confira mais informações sobre o corte a plasma de alumínio, preparadas pelo especialista:

Corte de alumínio a plasma em mesa de água

O corte a plasma do alumínio em uma mesa de água nunca deve ser realizado quando houver utilização de uma mistura de gás H-35 ou H-2. Contudo, é possível cortar sob a água se o processo envolver outras misturas de substâncias específicas, desde que se consiga evitar o acúmulo de gás hidrogênio. 

“A empresa que tem ou trabalha na operação de uma mesa de plasma CNC deve saber que existem duas formas de controlar vapores: um sistema de extração de vapores de corrente de ar descendente ou uma mesa de água. Das opções, as mesas de água são as preferidas, já que a água ajuda a absorver o ruído, o excesso de poeira e a luz ultravioleta criada durante o processo de corte do alumínio”, pontua Urtado.  

Contudo, ele ressalta que é preciso ter cuidado, já que a combinação de alumínio e água é potencialmente capaz de criar uma explosão. “Durante o corte, pequenas partículas de alumínio e óxido de alumínio se formam. Essas partículas esfriam quando tocam na água e afundam na mesa de água. Quando atingem o fundo, o óxido de alumínio absorve o oxigênio presente na água, deixando apenas o hidrogênio, já que a água é composta de hidrogênio e oxigênio. Uma boa parte desse hidrogênio virá à tona como pequenas bolhas antes de estourar e se dispersar no ar. Essas bolhas não representam um problema. O problema são as bolhas que não chegam à superfície nem se dispersam no ar”. 

Algumas mesas de plasma de CNC são projetadas de modo que possam prender essas bolhas de hidrogênio, fazendo com que se assentem e se multipliquem no fundo da mesa por dias ou semanas. Com o tempo, pode ocorrer a formação de uma bolha relativamente grande de hidrogênio, que pode, talvez, causar uma explosão. Para evitar situações como essa, recomenda-se trabalhar com empresas que tenham experiência em projetar mesas de água especificamente para corte a plasma de alumínio.

Qual o tipo de gás que deve ser usada no corte de alumínio?

Outra informação importante sobre as mesas de água é que existe a possibilidade de se usar água como gás de proteção, caso se tenha uma mesa de corrente de ar descendente em vez de uma mesa de água. O tipo de gás que uma empresa usa depende do tipo de cortador a plasma que ele oferece. 

“Antes de explicar qual gás se deve usar, é necessária uma breve visão dos diferentes gases que são comumente utilizados no corte a plasma. Em essência, uma empresa precisa de dois gases: um gás de plasma (o gás que fará o corte) e um gás de proteção ou secundário. O gás de proteção é o que circula em torno da sua tocha e dos consumíveis, a fim de evitar o superaquecimento. Os gases de plasma mais populares hoje em dia são ar, nitrogênio, oxigênio, H-35, que mistura 35% de hidrogênio e 65% de argônio, e F5, que mistura 5% de hidrogênio e 95% de nitrogênio”, destaca Urtado. 

Além disso, sistemas como os da classe X-Definition, da Hypertherm Associates, também conseguem usar uma mistura de gás chamada H-2, uma combinação de hidrogênio, argônio e nitrogênio, misturados a porcentagens diferentes, dependendo da espessura que se cortará e do resultado desejado na qualidade de corte. “Para o gás de proteção, se pode usar ar, nitrogênio ou um dos dois gases adicionais que não foram listados acima: água e dióxido de carbono”.

Se a empresa tem um cortador a plasma como o Powermax, também da Hypertherm Associates, ela precisará usar o ar como gás de plasma e também como gás de proteção. Felizmente, o ar é um gás de plasma bastante versátil e gerará uma boa qualidade de corte no alumínio. O ar é também a opção mais barata, pois não é necessário comprar recipientes de gás separados. Uma desvantagem do ar é que a superfície de corte pode oxidar, deixando soldas porosas, além da necessidade de retrabalho de peças antes da soldagem. 

“Caso a empresa tenha um sistema de plasma de alta definição ou X-Definition, é possível também usar ar, mas não é recomendado. O processo acabará tendo uma superfície preta, áspera e altamente oxidada, além de uma grande quantidade de escória. Em vez disso, recomenda-se o uso de nitrogênio para o gás de plasma, e nitrogênio ou água para o gás de proteção. A escolha de gás dependerá de quatro aspectos: a espessura do alumínio que será cortado, a qualidade de corte desejada, a velocidade de corte e o custo operacional”, pontua o especialista.

Espessura de corte de alumínio

Quando se fala de espessura de corte no alumínio, existem três medidas mais comuns: 5mm, 6mm e 12 mm. Com o corte de 5mm, a empresa obterá a melhor qualidade de corte se usar nitrogênio, como gás de plasma e também como gás de proteção. Por outro lado, existem alguns sistemas a plasma com os quais se pode usar ar ou dióxido de carbono como gás de proteção. O ar é geralmente considerado uma boa opção de gás de proteção, pois ele proporciona uma boa qualidade de corte a um baixo custo operacional. O dióxido de carbono também é usado como gás de proteção no corte de alumínio. O lado negativo do dióxido de carbono é que ele representa um processo mais complexo e caro. 

“Ao trabalhar com alumínio com mais de 6 mm, é recomendado que use nitrogênio como gás de plasma e água como gás de proteção - ou seja, um processo nitrogênio/água. Essa combinação proporciona uma excelente qualidade de corte com um acabamento suave de superfície, velocidades de corte muito boas e o menor custo operacional de todos. Se precisar cortar alumínio com mais de 12 mm de espessura, a empresa também pode usar H-35 ou uma mistura H-2 como gás de plasma, e nitrogênio como gás de proteção. Esses gases funcionam muito bem em materiais com mais de 20 mm, no qual se precisa de mais energia”, finaliza.

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