Summary
A la hora de comprar una máquina de corte para su empresa o para uso personal, puede considerar la posibilidad de adquirir una cortadora láser, de plasma o de chorro de agua. Pero determinar cuál es la adecuada para usted puede ser bastante confuso. En este artículo, voy a explicarle todo sobre las cortadoras de chorro de agua, láser y plasma para que pueda decidir fácilmente cuál se adapta a sus necesidades.
Pero si tienes prisa, echa un vistazo a la tabla que se muestra a continuación y que resume prácticamente este artículo.
Navegación rápida
| Máquinas | Coste de compra | Coste de explotación | Calidad y precisión de corte | Velocidad de corte |
|---|---|---|---|---|
|
Chorro de agua |
Caro |
Alta |
Excelente |
Muy lento |
|
Láser |
Caro |
Alta |
Excelente |
Rápido |
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Plasma |
Barato |
Bajo |
Buena |
Muy rápido |
¿Cómo funciona el corte por chorro de agua?
Una cortadora por chorro de agua es una herramienta industrial que se utiliza para cortar una amplia gama de materiales con gran precisión. Se trata de un proceso de corte en frío que utiliza un chorro de agua a alta presión o una combinación de agua y abrasivo (normalmente granate), que corta los materiales que se cruzan en su camino. Es más bien un proceso de erosión que se produce a una velocidad muy alta.
Sólo el agua o la mezcla de agua y abrasivos con alta presión se pulveriza sobre el material objetivo a través de una boquilla de cerámica. Esta inmensa presión (normalmente más de 50.000 psi) crea una fina corriente de corte en la punta de la boquilla. Esto romperá cualquier material que se interponga en su camino.
La boquilla se moverá a lo largo de una trayectoria predeterminada que se establece a través del software CNC asociado.
¿Cómo funciona el corte por láser?
El corte por láser es un método avanzado de corte de materiales. Utiliza rayos enfocados para cortar metales.
La boquilla de la cortadora láser utiliza lentes curvas para crear un punto de enfoque esférico de la luz sobre el material. El haz de luz funde o evapora el metal, dejando un corte preciso con un acabado de bordes de alta calidad. El proceso de corte también se ve favorecido por los gases comprimidos.
¿Cómo funciona el corte por plasma?
Las cortadoras de plasma utilizan electricidad y gases comprimidos (normalmente argón, nitrógeno, oxígeno, etc.) para cortar metales. El gas es forzado a través de la boquilla de una antorcha a alta presión. Al mismo tiempo, se envía un arco eléctrico a través de la boquilla. Esto calentará el gas hasta el punto de que el gas entrará en el cuarto estado de la materia, conocido como plasma.
El plasma es extremadamente caliente y funde los metales que se encuentran en el camino. El metal sobrante será expulsado por la corriente de gas del plasma. El gas que se utilice dependerá del tipo y el grosor del metal.
Ventajas y desventajas del corte por chorro de agua, láser y plasma
Cada una de estas cortadoras tiene algunas ventajas y desventajas. Vamos a verlas una por una:
Ventajas y desventajas del corte por chorro de agua:
| Ventajas | Desventajas |
|---|---|
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Puede cortar casi todo. |
Los materiales abrasivos suelen ser muy costosos. |
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No produce ninguna zona afectada por el calor (HAZ), lo que es perfecto para cortar materiales sensibles al calor. |
El proceso de corte produce mucho ruido si no se realiza bajo el agua. |
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No produce humos ni residuos peligrosos. |
Tiene una velocidad de corte lenta para la mayoría de los metales. |
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Produce cortes muy precisos. |
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Funciona perfectamente incluso en superficies rugosas |
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Ventajas y desventajas del corte por láser:
| Ventajas | Desventajas |
|---|---|
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Puede cortar una variedad de metales y no metales. |
Puede crear microfracturas en algunos metales. |
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Muy eficiente energéticamente en comparación con el corte por chorro de agua. |
Los gases comprimidos son caros. |
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Requiere una mínima intervención humana, lo que minimiza la posibilidad de accidentes. |
Puede producir humos peligrosos y tóxicos. |
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Adecuada para cortar chapas finas y patrones complejos. |
Las máquinas de corte por láser son significativamente costosas. |
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Tiene una velocidad de corte más rápida y es adecuada para la producción a gran escala. |
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Ventajas y desventajas del corte por plasma:
| Ventajas | Desventajas |
|---|---|
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Puede cortar una amplia gama de metales. |
Produce grandes zonas afectadas por el calor (HAZ). |
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Fácil de aprender y manejar. |
Menos preciso en comparación con el corte por chorro de agua y láser. |
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Mayor velocidad de corte. |
Puede producir microfractura en algunos metales durante el proceso. |
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Gran calidad de los agujeros. |
Produce humos tóxicos. |
Costes de corte por chorro de agua frente a láser frente a plasma (coste de compra y coste de funcionamiento)
El coste inicial de compra de las cortadoras de plasma es el más bajo en comparación con las cortadoras de chorro de agua y láser. El coste de una cortadora de plasma puede oscilar entre 15.000 USD y 300.000 USD. Sin embargo, la mayoría de las cortadoras de plasma cuestan menos de 100.000 USD. En el caso de las cortadoras por chorro de agua, el precio oscila entre los 100.000 y los 350.000 dólares.
En cuanto a las cortadoras láser, son las más caras del grupo. El coste de una cortadora láser nueva parte de 350.000 dólares y puede llegar hasta el millón de dólares, dependiendo de las características de la máquina.
Aparte del coste de compra, las cortadoras de plasma también son más baratas en lo que respecta a los costes de funcionamiento. Cuestan aproximadamente 15 USD/hora, mientras que las cortadoras de chorro de agua cuestan 20 USD/hora y las cortadoras láser cuestan alrededor de 30 USD/hora.
Corte por chorro de agua frente a láser frente a plasma Calidad y precisión
Cuando se trata de la calidad del corte, el chorro de agua es sin duda el ganador. Con el chorro de agua se obtiene la máxima calidad de corte. La cortadora láser es la segunda mejor. Esto se debe a que, aunque proporciona un corte muy cuadrado, genera algunas salpicaduras de perforación y deja algo de escoria al cortar piezas metálicas gruesas.
La cortadora de plasma tiene la peor calidad de corte entre todas ellas.
La precisión es una medida del tamaño de la pieza resultante en comparación con el tamaño programado en el software CNC. El chorro de agua también ocupa el primer puesto en cuanto a precisión. El cortador láser ocupa el segundo lugar, ya que genera cierta distorsión por calor durante el proceso, especialmente en el caso de piezas metálicas gruesas.
La cortadora de plasma vuelve a ocupar el último lugar porque genera una gran distorsión por calor. Pero esta distorsión puede reducirse en gran medida cortando bajo el agua.
Corte por chorro de agua o láser o plasma: ¿qué puede cortar?
Desde la madera hasta el acero endurecido o el titanio, las cortadoras por chorro de agua pueden cortar casi cualquier cosa. No está limitado por el grosor del material o la planitud de la superficie del mismo. La cortadora por chorro de agua sólo utiliza el chorro fino de agua a alta presión para cortar materiales blandos como el caucho o la madera.
Se añaden abrasivos al chorro de agua a alta presión para tratar metales duros como el aluminio o el acero.
Las cortadoras láser también pueden cortar una gran variedad de materiales como plástico, vidrio, madera, caucho, cerámica y la mayoría de los metales. También es bueno para cortar patrones complejos en láminas, cajas o secciones de tubos.
Las cortadoras de plasma son menos versátiles en comparación con las de chorro de agua y láser. No se puede cortar madera ni ningún otro material sensible al calor con ella. Sólo puede cortar acero dulce, acero inoxidable, aluminio, cobre, latón y acero al carbono. Sin embargo, el corte de cualquier cosa más gruesa de 1 pulgada utilizando cortadores de plasma puede ser un poco difícil.
Velocidad de corte por chorro de agua frente a láser frente a plasma (velocidad de funcionamiento)
La velocidad de funcionamiento puede variar en función del número de herramientas de corte que tenga en su máquina. Por ejemplo, si tiene 3 cabezales de corte por chorro de agua en su máquina, aumentará significativamente la velocidad de corte. Sin embargo, en aras de la evaluación, sólo compararé la velocidad de corte de las máquinas más pequeñas que sólo tienen una herramienta de corte.
Cuando se trata de la velocidad de corte, los cortadores de chorro de agua y láser están muy por detrás de los cortadores de plasma. Los cortadores de plasma pueden cortar la mayoría de los metales a una velocidad sin precedentes que va de 60 a 200 pulgadas por minuto. Un láser puede cortar de 20 a 70 pulgadas por minuto y un chorro de agua puede cortar con una velocidad de 1 a 15 pulgadas por minuto, dependiendo del grosor y el tipo de material.
Chorro de agua vs. Láser vs. Plasma - Usos comunes
Los chorros de agua pueden cortar casi cualquier cosa. Pero este tipo de cortadora se utiliza sobre todo para cortar materiales sensibles al calor, como el plástico o el aluminio, y cuando la precisión es lo más importante.
Las cortadoras láser pueden cortar metales y no metales. Pero el uso más común de este tipo de cortadoras es grabar patrones o números de serie en la superficie del material. En cuanto a las cortadoras de plasma, tienen la calidad de corte más baja. Esta cortadora se utiliza sobre todo en las industrias de desguace y salvamento, en los talleres de reparación y restauración de automóviles, en los talleres de fabricación de metales y en las construcciones industriales.
Chorro de agua vs. Láser vs. Plasma - Espesor máximo de corte
Cuando se trata del espesor máximo de corte, el chorro de agua supera con creces a las cortadoras de plasma y láser. Las cortadoras de chorro de agua pueden cortar materiales de hasta 12 pulgadas de grosor. Las cortadoras de plasma ocupan el segundo lugar con la capacidad de cortar hasta 6 pulgadas de espesor de láminas de acero dulce o acero inoxidable.
En cuanto a las cortadoras láser, su grosor máximo de corte es de hasta ¾ pulgadas para el acero al carbono, ⅝ pulgadas para el acero inoxidable y ⅛ pulgadas para las láminas de aluminio. Una cosa que hay que recordar aquí es que el espesor máximo de corte de estas cortadoras varía en función del material que esté cortando.
Chorro de agua vs. Láser vs. Plasma - Producción de residuos
Cuando la producción de residuos es una cuestión de preocupación entre estos tres, las cortadoras láser salen ganando. Producen una cantidad muy pequeña de residuos en forma de polvo. Se puede limpiar fácilmente una vez finalizado el proceso de corte. Sin embargo, tanto las cortadoras de chorro de agua como las de plasma producen una gran cantidad de residuos en comparación con las cortadoras láser.
El desorden que dejan los chorros de agua requiere bastante trabajo de limpieza. Y tendrá que tomar medidas adicionales para eliminar los residuos abrasivos producidos durante el proceso de corte. En cuanto a las cortadoras de plasma, producirán una gran cantidad de residuos en forma de escorias y requieren una limpieza exhaustiva después del corte.
Chorro de agua vs. Láser vs. Plasma - Requisito de acabado secundario
El chorro de agua proporciona unos bordes de corte muy suaves y precisos, con un aspecto más arenado y sin ningún tipo de bordes quemados o escoria. Como resultado, los cortes por chorro de agua se consideran un corte de acabado y no requieren un acabado secundario. El corte por láser tampoco requiere un acabado secundario en la mayoría de los casos.
Por otro lado, las cortadoras de plasma suelen requerir operaciones de acabado secundario. Este tipo de cortadora utiliza altas temperaturas para cortar los materiales. Aunque el flujo de gases ionizados expulsa el exceso de materiales del borde de corte, algunos se quedan atrás.
Como resultado, el borde de corte parece un poco áspero. Para obtener un borde limpio y liso, en este caso será necesario realizar operaciones de acabado secundarias.
Problemas comunes causados por cada método de corte
Las cortadoras de chorro de agua hacen mucho ruido durante el proceso de corte, lo que puede dañar el oído. Por lo tanto, es imprescindible llevar protección para los oídos durante todo el tiempo que se utilice el chorro de agua. Aparte de eso, no se conocen problemas con el corte por chorro de agua.
Los cortadores láser dejarán algunas marcas de quemaduras en el borde del corte y pueden producir humos tóxicos durante el proceso de corte. En cuanto a las cortadoras de plasma, dejarán una gran zona afectada por el calor (HAZ) y producirán escoria en el borde de corte. Este tipo de cortadora también produce polvo de partículas finas y humos que son peligrosos para la salud humana si no se controlan.
Conclusión
Cuando se trata de determinar cuál es la mejor entre las cortadoras de chorro de agua, láser y plasma, no hay un ganador claro. Hay demasiadas variables que hay que tener en cuenta antes de elegir una. Y este artículo le ofrece una rápida visión general de la comparación relativa entre estas cortadoras para que pueda tomar la decisión por sí mismo. Sin embargo, el resultado dependerá únicamente de sus prioridades.
