Cięcie plazmowe

07.07.2021, 10:04

Czym jest plazma?

Historia technologii cięcia plazmowego sięga lat 50. ubiegłego stulecia. Aby zrozumieć jej działanie, należy najpierw zapoznać się dokładnie z podstawowymi elementami tego procesu. Łuk plazmowy to zjonizowana materia, której stan skupienia przypomina gaz. W jej skład wchodzą cząsteczki naładowane elektrycznie oraz obojętne. Kombinacja jonów o różnym ładunku oraz swobodne elektrony sprawiają, że plazma jest dobrym przewodnikiem prądu,  ale jej opór zmniejsza się wraz ze wzrastaniem temperatury. Natężenie przepływającego prądu w plazmie pozwala na wyróżnienie trzech stanów. Podczas niskiego natężenia  prądu nie jest zauważalne świecenie (prąd czarny). Wraz ze wzrostem natężenia plazma zaczyna generować światło, aby w punkcie kulminacyjnym wytworzyć łuk plazmowy. To właśnie on jest wykorzystywany podczas procesu cięcia CNC plazmą.

Co składa się na system plazmowy do obróbki materiałów?

Do procesu cięcia plazmą wykorzystywane są różne rodzaje gazów. W przypadku prostych urządzeń jest to powietrze, ale urządzenia o dużej mocy (plazmy High Definition) wymagają zastosowania: tlenu, azotu, wodoru, argonu czy mieszanek tych gazów. Każdy z tych gazów jest stosowany w zależności od potrzeb:

  • tlen – używany do obróbki stali niskowęglowych i niskostopowych,
  • azot – stosowany do trasowania i cięcia materiałów nieżelaznych
  • argon – stosowany do znakowania plazmowego (trasowania)
  • mieszanki argonowo-wodorowa i azotowo-wodorowa – wykorzystywane do cięcia aluminium i stali odpornych na korozję.

Kolejnymi czynnikami, które składają się na uzyskany rezultat cięcia są: natężenie prądu, które wpływa na temperaturę oraz siłę łuku plazmowego, napięcie łuku plazmowego, które decyduje o poprawnym przebiegu procesu obróbki, średnica dyszy odpowiedzialna za zwężanie łuku plazmowego, umiejscowienie palnika względem materiału, rodzaj, ciśnienie i natężenie gazu oraz rodzaj i budowa elektrody.

Na czym polega cięcie plazmą - charakterystyka technologii

Cięcie plazmą polega na stapianiu i wyrzucaniu materiału ze szczeliny silnie skoncentrowanym łukiem plazmowym. Pozwala na cięcie wszystkich materiałów dobrze przewodzących prąd elektryczny. Rozwój i ciągłe udoskonalanie tej technologii sprawiło, że zarówno zakres ciętych materiałów i ich grubości, a także prędkość cięcia znacząco wzrosły. Przykładowo różnica w szybkości palenia plazmą i tlenem jest tak duża, że przy grubości 3 mm plazma może zastąpić 5 palników tlenowych. Przy grubości 10 mm ta różnica maleje do 2-3 razy. Rozwój technologii spowodował także, iż w pewnych warunkach cięcie plazmowe stało się konkurencyjne dla takich procesów, jak np. cięcie laserowe. Jest to możliwe przy zastosowaniu plazmy High Definition. Cięcie odbywa się w osłonie gazów wirujących, które zawężają łuk plazmowy. Wiązka jest bardziej skupiona dzięki czemu krawędzie ciętego detalu są mniej zukosowane. Ponadto podczas procesu cięcia powstaje mniej szlaki, a detale są szybciej i dokładniej wycięte. Poza tym w technologii HD stosujemy palniki chłodzone cieczą, co zapewnia dłuższą żywotność części szybko zużywających się.

Zalety cięcia plazmą:

  • wysoka prędkość cięcia,
  • duży zakres grubości cięcia,
  • bardzo wąska strefa wpływu ciepła,
  • cięcie bez podgrzewania,
  • minimalna szczelina cięcia,
  • niski koszt inwestycji,
  • możliwość cięcia bez nadpalania materiałów cienkich,
  • bardzo dobra jakość powierzchni cięcia po procesie obróbki.

Zastosowanie maszyn do cięcia plazmą, czyli do jakich materiałów są wykorzystywane?

Łuk plazmowy, który odpowiada za cięcie plazmą, służy do obróbki materiałów przewodzących prąd elektryczny (np. stal czarna oraz nierdzewna i aluminium). Cięcie plazmowe może odbywać się w sposób manualny lub zmechanizowany. Systemy plazmowe są przygotowane do rozcinania blach o grubości do 75 mm (manualne systemy) oraz o grubości do 100 mm, w przypadku zmechanizowanych systemów. Przecinarki plazmowe wykorzystywane są nie tylko do cięcia, ale również do znakowania oraz żłobienia. Poznaj rodzaje naszych maszyn od cięcia plazmowego!

Podziel się na mediach społecznościowych:
Ten serwis wykorzystuje pliki cookies. Korzystanie z witryny oznacza zgodę na ich zapis lub odczyt wg ustawień przeglądarki.