Das Plasmaschneiden ist ein Verfahren zum Trennen von Materialien, bei dem ein Plasmastrahl mit hohen Temperaturen verwendet wird. Ein Gas wird auf eine sehr hohe Temperatur erhitzt und ionisiert, um das Plasma zu erzeugen.

Die Plasmaflamme hat eine Temperatur von mehreren tausend Grad Celsius. Sie befinden sich in der Lage, die meisten Materialien zu durchbrechen. Voraussetzung, um mit Plasma schneiden zu können, ist, dass der Werkstoff elektrisch leitfähig ist. Es werden spezielle Schneidgase verwendet, um das Plasma zu erzeugen und gleichzeitig die Schnittfuge zu kühlen. Eckert Cutting möchte Ihnen zeigen, welche Schneidgase zum Plasmaschneiden geeignet sind. Unsere Experten erklären Ihnen, worauf Sie bei der Verwendung von Schneidgasen achten müssen.

Welche Schneidgase eignen sich zum Plasmaschneiden?

Es gibt eine Reihe von Schneidgasen, die sich zum Plasmaschneiden eignen. Am häufigsten werden diese Gase dazu verwendet:

• Argon
• Wasserstoff
• Stickstoff
• Sauerstoff

Alle Gase haben ihre eigenen Vor- und Nachteile. Argon, ein inertes Gas, erzeugt eine stabile Plasmaflamme und ist für die meisten Anwendungen geeignet.

Wasserstoff ist brennbar und erfordert besondere Vorsichtsmaßnahmen, hat aber eine höhere Wärmeleitfähigkeit als Argon. Das ermöglicht jedoch eine höhere Schneidgeschwindigkeit.

Stickstoff ist ein eher kostengünstiges Gas, das gut geeignet ist, dicke Materialien zu schneiden. Sauerstoff ist ein oxidierendes Gas, das eine hohe Schneidgeschwindigkeit bietet. Allerdings besteht auch eine höhere Gefahr von Oxidation und Korrosion.

Wie Schneidgase den Werkstoff bearbeiten

Wenn das Gas durch eine Hochtemperatur-Plasmaflamme geleitet wird, entstehen Schneidgase beim Plasmaschneiden. Das Schneidgas wird in der Flamme ionisiert und in freie Elektronen und positive Ionen aufgeteilt. Um das Schneidgas auf Temperatur zu bringen. Wird es in der Plasmaflamme durch den Einsatz eines Hochfrequenz-Wechselstroms erhitzt. Es entstehen Licht und Wärme. Zugleich wird kinetische Energie freigesetzt.

Die Elektronen kollidieren mit den Atomen und Molekülen des Gases, was zu zusätzlichen Ionen und Elektronen führt. Die Temperatur, Geschwindigkeit und Qualität des Plasmastrahls können durch die Erhöhung der Spannung verändert werden.

Welches Schneidgas ist für welchen Werkstoff geeignet?

Bei der Auswahl eines geeigneten Schneidgases ist es wichtig, die Werkstoffeigenschaften und seine Dicke zu berücksichtigen. Bei der Herstellung von Stahl und anderen metallischen Materialien werden normalerweise Sauerstoff (O2) und Stickstoff (N2) verwendet. 

Argon (Ar) wird häufig verwendet, um Aluminium und andere nichtmetallische Werkstoffe zu schneiden. Es ist ein inertes Gas, das das Oxidieren des Schneidguts verhindert. 

Im Gegensatz zu Schneidgasen ist Argon jedoch nicht gut geeignet, um dickere Bleche zu schneiden. Für wärmeempfindliche Materialien wie Kunststoff ist es aber die bessere Wahl.

Wasserstoff (H2) wird beim Plasmaschneiden hauptsächlich für die Bearbeitung von Aluminium und Edelstahl verwendet. Es bietet Vorteile wie eine bessere Schnittqualität und eine höhere Schnittgeschwindigkeit.

Sauerstoff (O2) ist ein äußerst reaktionsfreudiges Gas, weshalb es ideal zum Schneiden von Stahl geeignet ist. Das Sauerstoffgas reagiert mit dem Stahl und bildet eine Oxidschicht, die es einfacher macht, den Werkstoff zu verarbeiten.

Außerdem erhöht das Sauerstoffgas die Schnittgeschwindigkeit und ermöglicht das Schneiden dünner Bleche präziser und sauberer.

Im Gegensatz dazu wird Stickstoff (N2) als „Schutzgas“ beim Plasmaschneiden verwendet. Dies gelingt, da Stickstoff ein inertes Gas ist. Es verhindert, dass der Sauerstoff in der Umgebungsluft mit dem Schneidgut reagiert und oxidiert. Bei dickeren Blechen wird überwiegend mit Stickstoff geschnitten. Es verspricht auf dieser Grundlage eine höhere Schnittqualität.

Gibt es beim Schneiden von Gas-Nebenprodukten?

Normalerweise entstehen beim Plasmaschneiden keine schädlichen Gas-Nebenprodukte. Die Verwendung von Stickstoff und Sauerstoff kann jedoch zu einer geringen Menge an Stickoxiden (NOx) führen. Diese können bei höheren Konzentrationen gesundheitsschädlich sein. Um diese Nebenprodukte von Schneidgasen zu vermeiden, ist es wichtig, die Schneidanlage gut zu warten. Alle Schneidparameter müssen richtig eingestellt werden. Es ist empfehlenswert, die Umgebung des Arbeitsplatzes ausreichend zu belüften. 

Gegebenenfalls sollten professionelle Absaugsysteme genutzt werden. Diese saugt nicht nur unerwünschte Gase aus der Schneidzone ab, sondern reinigt die Umgebungsluft sofort davon.

Plasmaschneiden ohne Gas - geht das?

Das Plasmaschneiden kann ohne Schneidgase nicht durchgeführt werden, wenn eine hohe Schnittqualität erwartet wird. Die Schneidgase halten die Plasmaentladung aufrecht und schützen gleichzeitig das Schneidgut. Daher ist die Wahl des richtigen Schneidgases entscheidend für die Qualität des Schneidprozesses und das Ergebnis des Schnitts.

Aber es ist möglich, ohne Gas zu schneiden. Indem man die Plasmastärke an der Düse verringert und den Abstand zum Werkstoff erhöht, lässt es sich umsetzen. Da sie jedoch eine geringe Schneidleistung und eine schlechte Schnittqualität hat, wird diese Methode selten verwendet.

Um ein optimales Schneidergebnis zu erzielen, sollte das Schneidgas an Werkstoff und Dicke des Materials angepasst werden. Die Bildung von Gas-Nebenprodukten kann durch eine richtige Einstellung der Schneidparameter verringert werden. Auch eine regelmäßige Wartung der Schneidanlage ist erforderlich.

Wir beraten Sie gerne!

Sollten Sie weitere Fragen zum Thema Schneidgase für Plasmaschneiden haben, können Sie sich gerne an uns wenden. Unsere Experten beraten Sie gerne, um das beste Schneidgas für Ihr Anliegen zu finden.

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