Plasmaschneiden: Funktionsprinzip und Funktionen

Plasmastrahlschneiden ist eine spezielle Art der Materialbearbeitung unter Verwendung eines Plasmastrahls.

Um einen Plasmastrahl zu erzeugen, wird zwischen der Elektrode und der Düse des Geräts ein Lichtbogen gezündet. Ein Gasgemisch wird dann unter hohem Druck (mehrere Atmosphären) in die Düse geleitet und erzeugt beim Durchströmen des Lichtbogens einen Plasmastrahl mit einer sehr hohen Temperatur von 5000⁰Von bis zu 30.000⁰C. Die Geschwindigkeit reicht von 500 bis 1500 m/s und ermöglicht das Schneiden von Metall bis zu 200 mm.

Durch einen Hochspannungsimpuls wird der Lichtbogen zunächst gezündet oder ein Kurzschluss zwischen Düse und zu schneidendem Material erzeugt.

Zur Erzeugung eines Plasmastrahls werden verschiedene Gase verwendet, die wiederum in aktive und inaktive Gase unterteilt werden. Aktive Gase sind beispielsweise Sauerstoff und Luft und werden zum Schneiden von Eisenmetallen verwendet. Inaktive Gase sind beispielsweise Wasserstoff, Argon, Stickstoff und Wasserdampf und werden zum Schneiden von Nichteisenmetallen und deren Legierungen verwendet.

Plasmastrahlschneiden hat viele Vorteile:

• Es ist möglich, fast alle Metalle zu schneiden – Eisenmetalle, feuerfeste Metalle, Nichteisenmetalle und andere;
• ein kleiner Heizbereich des Schneidteils verhindert dessen thermische Verformung;
• hohe Schnittgeschwindigkeit von Metall unterschiedlicher Dicke;
• hervorragende Schnittreinheit, gute Oberflächenqualität;
• der Arbeitsprozess ist sicher;
• die Möglichkeit, verschiedene vom Programm vorgegebene Geometrien auszuschneiden.

Plasmastrahlschneiden Das Schneiden kann einfach, gasgeschützt oder wassergeschützt erfolgen. Beim einfachen Verfahren wird mit Strom, Luft oder Stickstoff mit begrenzter Lichtbogenlänge geschnitten. Dieses Verfahren wird zum Schneiden von niedriglegiertem Stahl verwendet. Sauerstoff wird als Schneidwerkzeug verwendet, was zu einer sauberen Schnittkante mit reduziertem Stickstoffgehalt führt. Beim gasgeschützten Schneiden wird ein plasmabildendes Gas verwendet, das den Schnitt vor Umwelteinflüssen schützt und so die Schnittqualität verbessert. Beim Wasserschneiden wird der Schnitt während des Schneidvorgangs vor Umwelteinflüssen geschützt, eine Überhitzung des Plasmabrenners verhindert und schädliche Dämpfe absorbiert.

Schneidvorgang, Prinzip und Hauptpunkte

Plasmastrahlschneiden Das Schneiden kann entweder Trenn- oder Flächenschneiden sein, am häufigsten wird jedoch das Trennverfahren verwendet. Beim Strahlschneiden ist das zu schneidende Metall nicht Teil des Stromkreises, da der Lichtbogen zwischen den Elektroden entsteht und bei der Gaszufuhr ein Strahl entsteht. Plasmastrahlschneidtechnologie Bei diesem Verfahren wird Plasma gebildet und präzise und beschleunigt auf das zu schneidende Metall gerichtet. Plasma ist ein mit Ionen gesättigtes Gas, das geladene Teilchen enthält, die Strom leiten. Der Ionisierungsprozess findet während der Erwärmung statt und verstärkt sich mit steigender Gastemperatur.

Der Schneidvorgang erfolgt mit Gleichstrom und beinhaltet das lokale Schmelzen des Metalls und anschließende Wegblasen des Metalls, wodurch ein sauberer Schnitt entsteht. Zur Erzeugung des Arbeitslichtbogens muss zwischen Elektrode und Düse ein Hilfslichtbogen (Pilotlichtbogen) gezündet werden. Dieser Pilotlichtbogen wird durch Startluft aus der Düse geblasen und bildet eine 20–40 mm große Flamme. Trifft die Pilotlichtbogenflamme auf das Metall, entsteht der Schneidlichtbogen, der Schneidstrahl. Das Metall wird dann kontinuierlich geschnitten.

Ein wenig über die Ausrüstung

Ausrüstung für Plasmastrahlschneiden, Ausgestattet mit allem, was für präzises und sauberes Arbeiten notwendig ist, werden unsere CNC-Maschinen, ausgestattet mit Tesla- und Welding Dragon-Plasmaschneidern, erfolgreich von kleinen und mittleren Unternehmen eingesetzt. Sie schneiden Metall mit einer Dicke von bis zu 25 mm, Eisenmetall, Edelstahl und Aluminium und replizieren den Metallschnitt präzise.