Cięcie plazmą

Cięcie plazmowe to popularny proces cięcia metali za pomocą łuku plazmowego. Zachęcamy do zapoznania się podstawowymi informacjami na temat tej technologii cięcia.

CZYM JEST PLAZMA?

Plazma, nazywana czwartym stanem skupienia, to zjonizowana materia, która w swojej strukturze przypomina gaz. Od gazu odróżnia ją jednak wyższa jonizacja cząstek (występuje przewaga cząstek naładowanych dodatnio – kationy lub ujemnie – swobodne elektrony).

Plazma przewodzi prąd elektryczny, a jej opór maleje ze wzrostem temperatury. Gdy natężenie przepływającego prądu osiągnie odpowiednio wysoką wartość, plazma emituje energię w postaci światła i ciepła.

Z CZEGO SKŁADA SIĘ SYSTEM PLAZMOWY?

W konwencjonalnym systemie plazmowym wyróżniamy cztery podstawowe elementy:

  • źródło zasilania (nazywane potocznie źródłem plazmowym),
  • palnik plazmowy,
  • przewód uziemiający,
  • części eksploatacyjne.

W przypadku systemów plazmowych wąskostrumieniowych (potocznie zwanych plazmami HD) dochodzą jeszcze konsole gazowe, służące do dozowania i miksowania gazów technicznych.

Do sprawnego działania systemu plazmowego niezbędne jest zasilanie elektryczne oraz gaz. W systemach konwencjonalnych zwykle w roli gazu plazmowego oraz osłonowego wykorzystuje się powietrze podawane z kompresora lub butli. Systemy plazmowe wąskostrumieniowe posiadają możliwość zastosowania gazów technicznych, takich jak tlen, azot, czy argon.

NA CZYM POLEGA PROCES CIĘCIA PLAZMOWEGO?

W konwencjonalnym systemie plazmowym (ze stykowym zajarzeniem łuku elektrycznego) dysza i elektroda stykają się, gdy przez palnik nie przepływa gaz. Wciśnięcie spustu palnika powoduje, że źródło podaje na palnik prąd o niskim natężeniu (kilka amper), który następnie wraca do źródła poprzez przewód łuku pilota.

Równocześnie podawany zaczyna być gaz pod dużym ciśnieniem, który powoduje odsunięcie elektrody od dyszy, a tym samym przerwanie styku. Dzięki temu prąd zaczyna płynąć w powietrzu, a odpowiednie ukształtowanie strumienia gazu powoduje wypychanie łuku elektrycznego i strumienia plazmy w kierunku otworu dyszy. Na tym etapie mamy do czynienia z tzw. łukiem pilotażowym.

W momencie gdy łuk elektryczny przeskoczy na cięty element, źródło zaczyna podawać pełne natężenie prądu, który teraz nie zamyka się w palniku, tylko przez przewód uziemiający. Tak uformowany strumień plazmy ze względu na temperaturę, sięgającą kilkunastu tysięcy stopnia Celsjusza, z łatwością przetapia i przedmuchuje metal.

CIĘCIA PLAZMĄ – ZASTOSOWANIA

Cięcie plazmą może być wykorzystane do cięcia wszelkich materiałów przewodzących prąd. W praktyce, plazmą tnie się głównie stal czarną, nierdzewną oraz aluminium.

W zależności od mocy źródła, ręczne systemy plazmowe są zdolne do rozcinania blach o grubości do 75mm. Zaawansowane systemy wysokoamperażowe potrafią rozciąć nawet do 150 mm.

Cięcie zardzewiałych, pomalowanych, czy zabrudzonych powierzchni nie wymaga wcześniejszego oczyszczenia. Do prawidłowej pracy przecinarki plazmowej niezbędny jest jedynie dobry kontakt elektryczny przewodu masowego z ciętym elementem. Plazmą możemy ciąć blachy, kształtowniki, rury, czy siatki.

Systemy plazmowe z powodzeniem instaluje się również na stołach CNC oraz robotach.

METODY I TYPY CIĘCIA PLAZMĄ 

Za pomocą palnika plazmowego możemy wykonać przeróżne typy cięcia. Do najpopularniejszych należą:

  • cięcie podstawowe –  zwykłe rozcinanie elementu obrabianego od krawędzi,
  • ukosowanie – w tym przypadku palnik pochylamy pod odpowiednim kątem, tak, aby po odcięciu otrzymać pochyloną krawędź,
  • cięcie szablonowe – w przypadku tego typu cięcia przebijamy się w środku obrabianego elementu, a następnie prowadzimy palnik (tak ja przy cięciu podstawowym) wzdłuż wcześniej przygotowanego szablonu,
  • żłobienie – dzięki zastosowaniu specjalnych części eksploatacyjnych, możliwe jest tworzenie regularnych wyżłobień w obrabianym materiale – można w ten sposób usunąć np. wadliwy spaw lub rozdzielić wcześniej zespawane elementy,
  • cięcie wielu blach jednocześnie – możliwe jest cięcie kilku blach jednocześnie po uprzednim ułożeniu ich w stos,
  • cięcie zmechanizowane – po zainstalowaniu systemu na stole CNC.