Das  Plasmaschneiden  ist eine beliebte Methode, um Metalle unter trockenen Umgebungsbedingungen zu schneiden. Es gibt jedoch Fälle, in denen das Plasmaschneiden unter Wasser ebenfalls vorteilhaft ist. 

Wir möchten Ihnen gerne einen Einblick in die Vorteile, aber auch die Nachteile geben, die das Plasmaschneiden unter Wasser bieten. Da es sich beim Unterwasserplasmaschneiden um ein thermisches Verfahren handelt, das unter Wasser eingesetzt wird, werden unsere Experten auf einige wichtige Aspekte eingehen.

Wie funktioniert das Plasmaschneiden unter Wasser?

Das Prinzip des Plasmaschneidens unter Wasser ist ähnlich wie beim Plasmaschneiden über Wasser. Ein Lichtbogen wird zwischen einer Elektrode und einem Metallwerkstück erzeugt. Dadurch wird das Gas, das durch den Schneidkopf geleitet wird, ionisiert und zu einem Plasma. Anders als an der trockenen Oberfläche liegt jedoch eine Wasserdecke über dem Werkstück. In den meisten Fällen beträgt die Dicke zwischen 40 und 70 mm. 

Das Plasma hat eine hohe Temperatur und schmilzt das Metall an der Schnittstelle. Der Schneidkopf wird mit einer CNC-Steuerung bewegt, um das Metall präzise zu bearbeiten. Um unter Wasser Plasmaschneiden zu können, muss der Schneidkopf aber speziell konstruiert sein.

Schneidkopf für Unterwasser-Schnitte

Es gibt spezielle Schneidköpfe, die für das Plasmaschneiden unter Wasser ausgelegt sind. Diese Schneidköpfe haben eine außergewöhnliche Konstruktion, um das Wasser während des Schneidvorgangs zu verdrängen und das Plasma zu isolieren. Beim Plasmaschneiden unter Wasser wird ein Wirbelgas verwendet, um das Wasser um den Schneidbereich zu entfernen. Dadurch wird das Wasser nicht in den Lichtbogen eindringen und den Schneidprozess hinter sich lassen. 

Eine Öffnung im Schneidkopf leitet das Schneidgas und erzeugt einen Wirbel um die Schneiddüse herum. Dies ermöglicht dem Schneidkopf, Metall schnell und effektiv zu schneiden, ohne dass Wasser den Prozess behindert. Das Wasser wird aber nur in dem Bereich verdrängt, in dem das Plasma auf den Werkstoff trifft. In allen anderen Bereichen, auch die nur Bruchteile von Sekunden zuvor geschnitten wurden, trifft das Wasser auf den Werkstoff. Das Wasser hat damit einen Einfluss auf die noch warme Schnittkante.

Eckert Cutting bietet CNC-Schneidmaschinen mit dem Support HD3000 Schneidkopf an. Dies erfüllt nicht nur die Voraussetzungen zum Plasmaschneiden unter Wasser. Dieser Schneidkopf verfügt über einen Kollisionsschutz sowie eine elektronische und mechanische Erstfindung. Die High Speed ​​Höhenabtastung gehört ebenfalls zu seinen Qualitäten.

Gas zum Schneiden unter Wasser

Damit der Schneidkopf seine Arbeit verrichten kann, braucht es wie beim Plasmaschneiden über Wasser ein geeignetes Schneidgas. Das am häufigsten verwendete Schneidgas für das Plasmaschneiden unter Wasser ist Sauerstoff. Sauerstoff ist ein ideales Schneidgas, da bei hohen Temperaturen eine exotherme Reaktion mit dem Metall eingehen kann. Das kann den Schneidprozess unter der Wasseroberfläche beschleunigen.

Beim Plasmaschneiden unter Wasser werden neben Sauerstoff auch andere Gase zum Schneiden verwendet. Zu diesen zählen unter anderem Stickstoff, Argon und Wasserstoff. Stickstoff ist inert und es gibt keine chemischen Reaktionen mit dem zu schneidenden Metall ein. Er wird daher häufig verwendet, um eine saubere und glatte Schnittkante zu erzeugen. 

Argon kann jedoch aufgrund seiner höheren Plasmadichte als Stickstoff bei höheren Stromstärken verwendet werden. Damit lassen sich schneller Schnitte umsetzen. Aufgrund seiner hohen Wärmeleitfähigkeit und Plasmadichte ist Wasserstoff ein weiteres Schneidgas, das verwendet wird. Es ermöglicht das Schneiden dickerer Metalle mit höherer Geschwindigkeit und Effizienz.

Es ist theoretisch möglich, ohne Schneidgas unter Wasser zu schneiden. Es ist aber nicht empfehlenswert. Das Schneiden ohne Schneidgas führt zu einer geringeren Schnittgeschwindigkeit und einer schlechteren Schnittqualität. Die Anforderungen des Schneidprozesses und die Art des geschnittenen Metalls bestimmen, welches Schneidgas verwendet wird.

Unter Wasser vs. über Wasser

Unterwasser-Plasmaschneiden unterscheidet sich in einigen wichtigen Punkten vom Plasmaschneiden über Wasser. 

Ein großer Vorteil beim Plasmaschneiden unter Wasser ist, dass das Wasser den Schneidprozess kühlt. Es verhindert, dass der Schnitt verbrennt. Sind Werkstoffe im Wasser geschnitten, kann dies zu höherer Oberflächenqualität führen. Da das Schneiden unter Wasser die Verbreitung von Rauch und Funken verringert, ist es auch sicherer als das Schneiden über Wasser. Plasmaschneiden unter Wasser schont Mensch und Umwelt.

Dennoch hat das Plasmaschneiden unter Wasser auch einige Nachteile im Vergleich zum Plasmaschneiden über Wasser. Einer der Gründe besteht darin, die Schnitttiefe zu regulieren, da das Wasser den Blick auf den Schnitt behindert. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass das Schneiden unter Wasser aufgrund des zusätzlichen Drucks schwierig sein kann. Das Wasser kühlt außerdem den Schneidprozess ab und verringert damit die Schnittgeschwindigkeit der CNC-Schneidmaschine.

Ebenso wird die beim Schneiden entstehende Schlacke gegenüber dem Trockenschnitt durch das Wasser schnell abgekühlt und führt dazu, dass diese aus dem Schnittspalt schlechter rausgeblasen werden kann. Dies führt zu einer vergleichsweise höheren Rauhigkeit der Schnittoberfläche sowie teilweise höherem Nachbearbeitungsaufwand gegenüber dem Trockenschnitt. 

Sicherheitsvorkehrungen beachten

Unternehmen müssen bestimmte Sicherheitsmaßnahmen beim Plasmaschneiden unter Wasser beachten. So können sie die Sicherheit ihrer Mitarbeiter und die Einhaltung der Vorschriften gewährleisten. Hier sind einige entscheidende Elemente, die Sie beim Plasmaschneiden unter Wasser beachten sollten:

• Persönliche Schutzausrüstung (PSA) für Mitarbeiter
• Elektrische Sicherheit durch zB isolierte Schneidköpf
• Wasserversorgung und gute Gasqualität gewährleisten
• Ventilation und Luftreinigung in der Werkshalle
• Fortwährende Schulungen und Trainings (gerade bei neuen Techniken)

Wir beraten Sie gerne

Sollten Sie noch weitere Fragen zu diesem oder einer anderen Thematik haben, können Sie sich an Eckert Cutting wenden. Unsere Experten beraten Sie gerne umfassend und individuell auf Ihre Anforderungen bezogen.

FAQ