Cięcie plazmą to jedna z najpowszechniej stosowanych w przemyśle metod obróbki metalu. Jaki mechanizm kryje się za tym procesem? Czym jest łuk plazmowy i jak on powstaje? Gdzie cięcie plazmowe znajduje swoje zastosowanie? Oto trochę podstawowej wiedzy na temat cięcia plazmą.
Plazma – co to takiego?
Plazma to czwarty stan skupienia, podobny strukturalnie do gazu. Składa się on ze zjonizowanej materii o przewadze naładowanych ujemnie wolnych elektronów lub dodatnio – kationów. Substancje w stanie plazmowym są dobrymi przewodnikami prądu elektrycznego, a ich opór maleje wraz ze wzrostem temperatury. Wzrost natężenia prądu elektrycznego, który przepływa przez układ plazmowy, prowadzi do sytuacji, w której energia plazmy zaczyna być emitowana w postaci światła i ciepła.
System plazmowy – budowa
Choć na pozór system plazmowy może wydawać się skomplikowanym mechanizmem, kryje się za nim stosunkowo prosta konstrukcja. Jego elementy to:
źródła plazmowe (nazywanego też źródłem zasilania)
palniki plazmowe,
przewody uziemiające,
części eksploatacyjne (dyszy, elektrod, osłonek i in.),
konsole gazowe – w systemach plazmowych wąskostrumeniowych (tzw. HD) służących do dozowania i miksowania gazów technicznych.
Aby system plazmowy mógł pracować, niezbędny jest dostęp do zasilania elektrycznego oraz gazu plazmowego i osłonowego. W systemach konwencjonalnych jest nim sprężone powietrze aplikowane z butli lub kompresora, a w systemach HD używa się gazów technicznych takich jak tlen, azot, wodór, argon czy dwutlenek węgla.
Proces cięcia plazmowego – przebieg
Głównym mechanizmem cięcia plazmowego jest topienie metalu i wypychanie go ze szczeliny cięcia. Między końcem elektrody nietopliwej a obrabianą powierzchnią powstaje plazmowy łuk elektryczny, a przepuszczany przez niego strumień sprężonego powietrza lub gazu technicznego prowadzi do jonizacji i wysokiego zagęszczenia mocy.
Najważniejszą częścią przecinarki jest właśnie palnik gazowy, który wytwarza łuk plazmowy. Nim operuje spawacz lub operator maszyny CNC podczas plazmowego cięcia metalu. Aby ten proces mógł zachodzić, niezbędne jest również podpięcie przecinanej powierzchni do źródła prądu za pomocą przewodu masowego z zaciskiem.
Duża prędkość strumienia oraz bardzo wysoka temperatura w jądrze łuku plazmowego pozwalają na cięcie arkuszy blachy, które najpierw topią się, a później są wydmuchiwane ze szczeliny cięcia dzięki oddziaływaniu dużej energii kinetycznej.
W wyposażonym w system stykowego zajarzenia łuku elektrycznego konwencjonalnym systemie plazmowym, gdy przez palnik nie przepływa gaz, dysza i elektroda stykają się. Następujące w chwili uruchomienia systemu naciśnięcie spustu palnika powoduje podanie przez źródło na palnik prądu o niskim, kilkuamperowym natężeniu, który następnie wraca do źródła poprzez przewód łuku pilota.
W tym samym czasie zaczyna być podawany pod dużym ciśnieniem gaz powodujący odsunięcie elektrody od dyszy i tym samym przerwanie styku. Na skutek tego prąd zaczyna płynąć w powietrzu, a ukształtowany odpowiednio strumień gazu wypycha łuk elektryczny i strumień plazmy w kierunku otworu dyszy, co prowadzi do powstania tzw. łuku pilotażowego.
Podczas przeskoku łuku elektrycznego na cięty element, źródło zaczyna podawać pełne natężenie prądu, który zaczyna się zamykać nie w palniku, a przez przewód uziemiający. W efekcie powstaje strumień plazmy o temperaturze sięgającej kilkunastu tysięcy stopni Celsjusza, który z łatwością przetapia i przedmuchuje metal.
Stalmet – cięcie blach Nysa, cięcie laserem i plazmą Gliwice, cięcie laserem Krapkowice
Stalmet to posiadająca już ponad 30 lat doświadczenia spółka produkcyjna zajmująca się kompleksową obróbką różnych typów stali oraz aluminium. Realizujemy zadania z obszaru obróbki plastycznej, wytwarzania konstrukcji stalowych, cięcia laserem oraz za pomocą wypalarki plazmowo-gazowej, obróbki powierzchniowej blach i in. Dołącz do grona setek naszych zadowolonych klientów i zapoznaj się z ofertą stworzoną właśnie dla Ciebie przez naszych ekspertów. Zapraszamy!