Was ist Plasma Cutting?

Die Geschichte der Plasmaschneidtechnik reicht bis in die 1950er Jahre zurück. 

Plasmaschneiden gehört daher zu den etablierten Schneidtechniken. Um zu verstehen, wie Cutting Tables und Cutting Systems funktionieren, ist es entscheidend, sich mit den grundlegenden Elementen dieses Schneidprozesses vertraut zu machen.

Der Plasmalichtbogen (Plasma Jet) ist ionisierte Materie, die sich in einem gas-ähnlichen Zustand befindet. Die Kombination von Ionen mit unterschiedlichen Ladungen und freien Elektronen macht das Plasma zu einem guten Stromleiter, dessen Widerstand jedoch mit steigender Temperatur abnimmt.

Die Intensität des fließenden Stroms im Plasma erlaubt es, drei Zustände zu unterscheiden. Bei geringem Strom ist kein Licht zu sehen (schwarzer Strom). Mit zunehmender Intensität beginnt das Plasma, Licht zu erzeugen, um auf dem Höhepunkt einen Plasmalichtbogen zu bilden. Dieser wird beim CNC-Plasmaschneiden genutzt.

Was hat Einfluss auf die Schnittqualität?

Beim Plasmaschneiden werden verschiedene Arten von Gasen verwendet. Bei Basisgeräten ist es Luft, aber Hochleistungsgeräte (High Definition Plasma) erfordern den Einsatz von: Sauerstoff, Azote, Wasserstoff, Argon oder Mischungen dieser Gase. Jedes dieser Gase wird je nach Bedarf verwendet:

• Sauerstoff - wird zur Verarbeitung von kohlenstoffarmen und niedrig legierten Stählen verwendet
• Azote - wird zum Markieren und Schneiden von Nichteisenwerkstoffen verwendet
• Argon - wird zur Plasmamarkierung verwendet
• Argon-Wasserstoff- und Azot-Wasserstoff-Gemische - werden zum Schneiden von Aluminium und korrosionsbeständigem Stahl verwendet.

Ein weiterer Faktor, der zum Schneidergebnis der Plasma Cutting Machines beiträgt, ist die Stromstärke. Sie beeinflusst die hohe Temperatur und Stärke des Plasmalichtbogens. Die Spannung ist dafür verantwortlich, dass der Plasmalichtbogen den richtigen Verlauf des Bearbeitungsprozesses bestimmt. 

Auch der Durchmesser der Düse, die für die Verengung des Plasmalichtbogens verantwortlich ist, nimmt eine wichtige Rolle ein. Die Position des Brenners (Plasma Torch) im Verhältnis zum Material, Art, Druck und Gasintensität sowie die Art und Struktur der Elektrode haben auch einen massiven Einfluss auf das Scheidergebnis.

Was ist Plasmaschneiden - Merkmale der Technologie

Beim Plasmaschneiden wird das Material mit einem hochkonzentrierten Plasmalichtbogen und mit Hilfe kinetischer Energie aus dem Spalt ausgestoßen. Damit lassen sich alle Materialien schneiden, die Strom gut leiten. Durch die Entwicklung und ständige Verbesserung dieser Technologie haben sich sowohl die Bandbreite der zu schneidenden Materialien und deren Dicke als auch die hohe Schnittgeschwindigkeit deutlich gesteigert. Zum Beispiel ist der Unterschied in der Brenngeschwindigkeit von Plasma und Sauerstoff so groß, dass bei einer Dicke von 3 mm das Plasma 5 Sauerstoffbrenner (Flame Cutting via Oxy Fuel) ersetzen kann. Bei einer Dicke von 10 mm verringert sich dieser Unterschied auf das 2-3fache. Die Entwicklung der Technologie hat das Plasmaschneiden unter bestimmten Bedingungen auch konkurrenzfähig zu Verfahren wie z.B. dem Laserschneiden (Laser Cutting) gemacht. Dies ist durch den Einsatz von High-Definition-Plasma möglich. Das Schneiden findet in einem Schild aus verwirbelten Gasen statt, die den Plasmalichtbogen verengen. Der Strahl ist stärker fokussiert, so dass die Kanten des zu schneidenden Details weniger abgeschrägt sind. Außerdem entsteht beim Schneiden weniger Schlacke und die Teile werden schneller und genauer geschnitten. Darüber hinaus werden bei der HD-Technologie flüssigkeitsgekühlte Brenner verwendet, was eine längere Lebensdauer der schnell verschleißenden Teile gewährleistet.

Vorteile des Plasmaschneidens:

• hohe Schneidgeschwindigkeit
• breiter Bereich der Schnittdicke
• sehr schmale Wärmeeinflusszone
• Schneiden ohne Vorwärmen
• kleiner Schnittspalt
• geringe Investitionskosten 
• Möglichkeit, dünne Materialien ohne Überbrennen zu schneiden
• sehr gute Qualität der Schnittfläche nach dem Bearbeitungsprozess

Plasmaschneidanlagen in Aktion. Welche Materialien können mit Plasma geschnitten werden? 

Mit dem Plasmalichtbogen, der für das Plasmaschneiden verantwortlich ist, können elektrisch leitfähige Materialien (z.B. Schwarz- und Edelstahl (Stainless Steel) und Aluminium) bearbeitet werden. Das Plasmaschneiden kann manuell oder mechanisiert erfolgen. Plasmaanlagen sind für das Schneiden von Blechen bis zu 75 mm Dicke (manuelle Anlagen) und bis zu 100 mm Dicke bei mechanisierten Anlagen vorbereitet. Plasmaschneidanlagen werden nicht nur zum Schneiden, sondern auch zum Markieren eingesetzt. Entdecken Sie die Typen unserer Plasmaschneidanlagen!

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