Plasma, das oft als heißer Zustand der Materie bezeichnet wird, enthält eine große Menge an elektrischer Ladung. Die Plasmaschneidetechnik wird für elektrisch leitfähige Teile verwendet - Aluminium und seine Legierungen, Kupfer, Messing, Gusseisen sowie Kohlenstoff- und legierte Stähle. Was zeichnet einen guten Plasmaschneider aus? In unserem Text finden Sie alle notwendigen Informationen darüber, was Plasmaschneiden ist, welche Arten der Lichtbogenzündung wir unterscheiden und wofür Sie die von Ihnen gekaufte Ausrüstung verwenden können.
Was ist Plasma und was ist die Technik des Plasmaschneidens?
Was ist Plasma? Plasma ist ionisierte Materie, die aufgrund ihrer Struktur einem Gas ähnelt. Das Besondere daran ist die höhere Ionisierung der Teilchen. Das bedeutet, dass im Plasma Kationen (positiv geladene Teilchen) oder Anionen (negativ geladene Teilchen) vorherrschen. Diese Materie ist elektrisch leitfähig und mit steigender Temperatur sinkt der Widerstand.
Plasmaschneiden - ist eine Technik, bei der mit Hilfe eines Plasmalichtbogens mit hoher kinetischer Energie Metall geschmolzen und aus einem Schneidschlitz herausgeschleudert wird. Dieser Lichtbogen glüht zwischen dem zu schneidenden Material und einer nicht schmelzbaren Elektrode. Das Plasma wird mit einem für das Plasmaschneiden entwickelten Brenner erzeugt. Dazu wird ein Druckluftstrahl durch den glühenden Lichtbogen geleitet, der eine Ionisierung und hohe Leistungsdichte bewirkt.
Bei der Verwendung eines Plasmaschneiders schmilzt das zu schneidende Material und wird aus dem Schlitz herausgeblasen. Das liegt daran, dass bei der Plasmaschneidetechnik eine hohe Temperatur im Kern des Plasmalichtbogens (10.000-30.000 K) und ein Plasmastrahl mit hoher Geschwindigkeit verwendet wird. Das plasmaerzeugende Gas, das üblicherweise verwendet wird, ist Luft. In Hochdruck-Plasmaanlagen können auch technische Gase wie Stickstoff, Argon, Wasserstoff, Kohlendioxid oder Mischungen - Argon und Wasserstoff sowie Argon und Helium - verwendet werden.
Plasmaschneidmaschinen bei Allweld.de
Das Plasmasystem besteht aus mehreren Komponenten. Diese sind:
einer Stromquelle mit Steuerungssystem, d.h. dem Plasmaschneider,
einem Gasbrenner (Plasmaschneidbrenner),
einem Erdungsdraht mit Klemme, der das zu schneidende Material mit der Stromquelle verbindet,
die Quelle für Plasma- und Schutzgas, bei der es sich in der Regel um einen Luftkompressor handelt,
ein Wasserkühlsystem für den Griff, d.h. ein Flüssigkeitskühler (optional).
Wofür wird das Plasmaschneiden verwendet?
Das Plasmaschneiden wird zum Schneiden von leitfähigen Materialien verwendet, in der Regel Aluminium, Edelstahl und Schwarzstahl. Wichtig ist, dass diese Technik keine vorherige Reinigung des Materials erfordert - das gilt sowohl für verschmutzte als auch für lackierte oder verrostete Oberflächen. Alles, was der Plasmaschneider braucht, um richtig zu funktionieren, ist ein guter elektrischer Kontakt zwischen dem Erdungsdraht und dem zu schneidenden Werkstück. Wir können mit Plasma Rohre, Profile, Bleche und sogar Gitter schneiden. Handgehaltene Schneidgeräte können, je nach Leistung der Quelle, Bleche bis zu einer Dicke von etwa 75 mm schneiden. Moderne Systeme mit hoher Leistung sind in der Lage, Material mit einer Dicke von bis zu 150 mm zu schneiden.
Mit einem Plasmabrenner können wir mehrere verschiedene Arten des Schneidens durchführen, die gängigsten sind:
Basisschneiden - wir schneiden das Werkstück einfach von der Kante her,
Schablonenschneiden - wir schneiden durch die Mitte des Werkstücks und führen den Brenner dann entlang einer zuvor erstellten Schablone,
Automatisiertes Schneiden - nach der Installation auf einem CNC-Tisch,
Fasenschneiden - der Brenner wird in einem geeigneten Winkel geneigt, um nach dem Schneiden eine schräge Kante zu erhalten,
Fugenhobeln - Erzeugen regelmäßiger Fugen im Material (nach Verwendung der entsprechenden Verschleißteile), was z.B. das Entfernen einer fehlerhaften Schweißnaht ermöglicht,
Schneiden mehrerer Bleche gleichzeitig - Schneiden mehrerer Bleche gleichzeitig, gestapelt.
Lichtbogen-Typen
Wie wir bereits erwähnt haben, wird beim Plasmaschneiden ein elektrischer Lichtbogen verwendet. Die Zündung des Lichtbogens kann auf verschiedene Arten erfolgen. Plasmaschneidmaschinen sind u.a. mit einer Kontaktlichtbogenzündung ausgestattet, die durch Berührung der Elektrode mit dem zu schneidenden Material ausgelöst wird.
Einige Maschinen ermöglichen auch die kontaktlose Lichtbogenzündung (HF-Ionisierung), bei der ein integrierter Ionisator den Lichtbogen ohne Kontakt zwischen Elektrode und Material zündet. Eine andere Art der Lichtbogenzündung ist Blow Back. Bei dieser Methode wird die Elektrode beim Zünden des Lichtbogens nach hinten bewegt, was im Vergleich zur HF-Zündung zu einem geringeren Verschleiß der Verschleißteile und einer Minimierung der elektromagnetischen Störungen führt.
Was sollte eine gute Plasmaschneidanlage haben?
Die auf dem Markt erhältlichen Plasmaschneidmaschinen unterscheiden sich unter anderem in Bezug auf die Funktionalität. Um ein gutes und zuverlässiges Gerät zu finden, ist es wichtig, auf ein paar grundlegende Parameter zu achten. Die Fähigkeiten der Maschine werden vor allem durch den maximalen Schneidestrom (Stromstärke) bestimmt, der Aufschluss darüber gibt, wie dickes Material der Schneider schneiden kann und mit welcher Geschwindigkeit. Im Durchschnitt liegt der maximale Schneidestrom bei 20-70 A, bei leistungsstärkeren Maschinen sogar bei 100 A oder 200 A. Ebenso wichtig ist die maximale Schnittstärke, die in zwei Werten angegeben wird: für einen Qualitätsschnitt (bei dem die Oberfläche des Materials in guter Qualität geschnitten wird) und für einen Trennschnitt (das Material wird getrennt, ohne dass eine qualitativ gute Schnittkante erhalten bleibt). Beim Kauf ist es auch wichtig, die Einschaltdauer zu prüfen, d.h. den prozentualen Anteil der Arbeits- und Ruhezeit des Cutters in einem 10-Minuten-Abschnitt. Die Pausen sind notwendig, damit der Cutter abkühlen kann - die Maschine schaltet sich automatisch ab, wenn sie eine bestimmte Temperatur erreicht. Ein Trennschleifer, der mit einem Wirkungsgrad von 25%-35% arbeitet, ist für den semiprofessionellen Einsatz geeignet. Geräte mit einem Wirkungsgrad von 60%-100% sind für eine intensive Nutzung geeignet, da sie langsamer überhitzen.
Doch das ist noch nicht alles. Ein guter Plasmaschneider zeichnet sich auch durch die Verwendung einer EURO-Buchse mit abnehmbarem Griff aus sowie durch einen Luftfilter-Reduzierer, der die Druckluft von Verunreinigungen reinigt und einen konstanten Druckwert aufrechterhält. Darüber hinaus sollte der Plasmaschneider über ein eingebautes Manometer verfügen, mit dem Sie den Luftdruck während des Schneidens kontrollieren können. Wenn Sie komfortabel arbeiten und die Präzision beibehalten möchten, wählen Sie ein Gerät mit digitaler Anzeige des Schneidstroms. So lässt sich der genaue Wert des Schneidstroms schnell einstellen und das Gerät an die Art des Materials anpassen.
Zubehör für das Plasmaschneiden
Manchmal reicht die Standardausrüstung einer Schneidemaschine nicht aus, um ein präzises Schneiden des Materials zu gewährleisten. Es lohnt sich daher, sich um zusätzliches Zubehör zu kümmern, das sich als nützlich erweisen kann. Dazu gehören insbesondere Kreise, mit denen sich Kreise eines bestimmten Durchmessers leicht zum Schneiden vorbereiten lassen. Saugnäpfe oder ein Magnetfuß am Kreisschneider sorgen für einen stabilen Schnitt, egal auf welcher Oberfläche. Für das Fasenschneiden hingegen ist ein spezielles Set erforderlich, das einen Schlitten und einen in der Fase verstellbaren Zirkel enthält. Mit diesem Zubehör können Sie zweifelsohne im richtigen Winkel schneiden. Mit dem Kreisschneider ist es möglich, komplexe Formen präzise zu schneiden, die von Hand wahrscheinlich nur schwer zu schneiden wären. Auch ein Kontaktschneideset, bestehend aus geeigneten Düsen und einer Brennerkappenabdeckung, ist manchmal unverzichtbar.
Plasmas, die auf CNC-Tischen und Plottern eingesetzt werden
Plasmasysteme werden häufig auf CNC-Tischen installiert, die für das Form- und Präzisionsschneiden von Metallen ausgelegt sind. Diese Art von Geräten ist mit einem Wassertank ausgestattet, der einen wirksamen Schutz gegen Gase und Funken bietet. Solche Anlagen werden hauptsächlich in allen Arten von Unternehmen - großen, mittleren und kleinen - eingesetzt, die sich auf die Herstellung und Verarbeitung von Komponenten aus Aluminium, Stahllegierungen und anderen Metallen spezialisiert haben.
Das CNC-Plasmaschneiden ermöglicht das Schneiden von Materialien mit einer Dicke von ca. 30 mm, obwohl leistungsstärkere Maschinen sehr gut mit noch dickeren Metallen bis zu 60 mm (hauptsächlich Bleche aus kohlenstoffarmem Stahl) umgehen können. Die SPARTUS CNC-Tische sind besonders empfehlenswert. Der CNC-Tisch SPARTUS PRO GLADIATOR 2050 CUT 105 PLASMA, der für kleine und mittlere Unternehmen bestimmt ist, ist sehr beliebt. Das Gerät ermöglicht das präzise Schneiden von Blechen mit Plasmabrennern. Seine Arbeitsfläche ist: 1050 mm x 2050 mm. Der Tisch ist im Set mit einer Plasmaschneidmaschine aus der SPARTUS PRO Serie erhältlich, die über einen integrierten CNC-Steuerungsanschluss verfügt. Die Maschine wird mit einem 400-V-Drehstromnetz betrieben und hat einen maximalen Schneidstrom von 100 A. Das Gerät eignet sich zum Schneiden aller Metalle und anderer elektrisch leitender Materialien.
Multifunktionale Schweißgeräte
Einige Hersteller bieten uns Schweißgeräte an, die für viele verschiedene Arbeiten verwendet werden können. Ein Beispiel ist das WIG PLAZMA THF/CUT 240 AC/DC Inverterschweißgerät, das für das manuelle elektrische MMA- und WIG-Schweißen sowie das manuelle Luftplasmaschneiden von Teilen aus Messing, Kohlenstoffstahl, Aluminium und seinen Legierungen, Gusseisen und anderen elektrisch leitenden Metallen konzipiert ist. Das Gerät zeichnet sich durch seine geringe Verlustleistung, seine Effizienz und seinen niedrigen Energieverbrauch aus. Das Schweißgerät ist ideal für Werkstätten, Schlossereien und Heimwerkstätten sowie für andere Orte, an denen Schweiß- und Plasmaschneidarbeiten durchgeführt werden. Der Wirkungsgrad des Geräts liegt bei 60 %, der maximale Schneidstrom bei 40 A und der maximale Schweißstrom bei 200 A, so dass es für den semiprofessionellen Einsatz geeignet ist.
MAGNUM-Plasmaschneidgeräte
Empfehlenswerte Geräte zum Schneiden von Aluminium und anderen Metallen sind die Schneidgeräte der Marke MAGNUM. Diese Geräte sind in vielen Unternehmen im Einsatz und werden von den Anwendern für ihre Zuverlässigkeit und ihren störungsfreien Betrieb gelobt.
Eines der beliebtesten und am liebsten gekauften Modelle des genannten Unternehmens ist der MAGNUM PLASMA CUT 45 Reduzierplasmaschneider, der für das manuelle und maschinelle Schneiden mit Luftplasma konzipiert ist. Das Gerät ermöglicht das Arbeiten in verschiedenen Positionen und an schwer zugänglichen Stellen. Der maximale Schneidestrom des Geräts beträgt 45 A, während die maximale Schnittdicke 12 mm beträgt. Das Schneidgerät ist kompakt und leicht (9 kg) und wird mit einem Satz der für die Arbeit notwendigen Komponenten geliefert: ein 4 m langes S-45 Plasmaspannfutter, 5 Wirbelelektroden, 5 Schneiddüsen und ein 3 m langes Massekabel. Dieses Modell wird für eine Vielzahl von Reparatur- und Werkstattarbeiten sowie für Karosseriewerkstätten empfohlen.
Das SHERMAN CUTTER 90 HF PLASMA-Schneidgerät mit einem Schneidstrom von 85 A ist dagegen die ideale Maschine für den Einsatz in schweren Produktionsprozessen. Der Wirkungsgrad des Geräts liegt bei 60% und die ungefähre Schnittqualität für Baustahl beträgt 30 mm. Die Maschine wiegt 29 kg. Zu den größten Vorteilen des Schneiders gehören die hohe Schnittqualität des Materials und die kontaktlose Lichtbogenzündung. Schneiddüsen und Wirbelelektroden für den Griff sind im Lieferumfang enthalten. Der SHERMAN CUTTER 90 HF PLASMA ist mit einem Luftfilter, einem 6 m langen Plasmahalter und einem 2 m langen Kabel mit Erdungsklemme ausgestattet.
Das Plasmaschneiden ist manuell einfacher als das Schweißen, da es darum geht, den Brenner mit der richtigen Geschwindigkeit entlang der Schnittlinie zu bewegen. Diese Technik sorgt für einen kleinen Schnittspalt und eine gute Qualität der Schnittfläche. Außerdem erwärmt sich das Material beim Schneiden nicht, was bedeutet, dass sich die Struktur des Materials weniger verändert. Wir hoffen, dass unser Artikel Ihnen hilft, den richtigen Plasmaschneider auszuwählen, um Ihre Arbeit einfacher und schneller zu machen.