Plasmaschneiden

Was ist Plasma?

Die Geschichte der Plasmaschneidtechnik reicht bis in die 1950er Jahre zurück. Um zu verstehen, wie es funktioniert, ist es entscheidend, sich mit den grundlegenden Elementen dieses Prozesses vertraut zu machen. Der Plasmalichtbogen ist ionisierte Materie, die sich in einem gasähnlichen Zustand befindet. Die Kombination von Ionen mit unterschiedlichen Ladungen und freien Elektronen machen 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.

Woraus besteht eine materialbearbeitende Plasmaanlage?

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.

Weitere Faktoren, die zum erzielten Schneidergebnis beitragen, sind: die Stromstärke, die die Temperatur und Stärke des Plasmalichtbogens beeinflusst, die Spannung des Plasmalichtbogens, die den richtigen Verlauf des Bearbeitungsprozesses bestimmt, der Durchmesser der Düse, die für die Verengung des Plasmalichtbogens verantwortlich ist, die Position des Brenners im Verhältnis zum Material, Art, Druck und Gasintensität sowie die Art und Struktur der Elektrode.

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Was ist Plasmaschneiden - Merkmale der Technologie

Beim Plasmaschneiden wird das Material mit einem hochkonzentrierten Plasmalichtbogen aufgeschmolzen und 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 Schnittgeschwindigkeit deutlich erhöht. 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 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 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 Schnittgeschwindigkeit
  • 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 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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