Cięcie plazmą – technologia XXI wieku

Cięcie plazmą to nowoczesna technologia, której zalety zdecydowanie przewyższają te oferowane przez metody mechaniczne. Dzięki tej technice można wykonywać bardzo precyzyjne elementy o gładkich krawędziach. Stosowanie cięcia plazmowego gwarantuje minimalne straty materiałowe oraz minimalny czas pracy.

Czym jest plazma?

Pojęcie plazmy jednym z nas kojarzy się z filmami science-fiction, innym z nowoczesnymi telewizorami. W spawalnictwie natomiast jest to jak najbardziej realna, zjonizowana materia, która stanem skupienia przypomina gaz.

W języku technicznym plazmę określa się mianem czwartego stanu skupienia – obok cieczy, gazów i ciał stałych. Plazma jest obojętna elektrycznie, ale występują w niej zarówno zjonizowane atomy, jak i same elektrony, a jej własnością jest dobre przewodnictwo elektryczne.

Kolejną cenną dla technologii cięcia cechą plazmy jest spadek oporu elektrycznego wraz ze wzrostem temperatury. Napięcie o określonej wysokości powoduje zapalenie łuku elektrycznego. Jednocześnie wypuszczany z dyszy gaz pod wpływem tego łuku ulega jonizacji, dzięki czemu powstaje plazma. Gaz wykorzystywany do tworzenia plazmy to zazwyczaj argon, wodór, azot, dwutlenek węgla oraz mieszanki argon-wodór i argon-hel. Powszechnie stosowanym gazem jest też powietrze.

Na czym polega cięcie plazmowe?

Podstawą technologii cięcia plazmowego jest wytworzenie wspomnianego łuku elektrycznego. Osiąga się go w wyniku przepuszczenia przez zjonizowaną materię prądu o natężeniu kilkudziesięciu amperów. Zależnie od wielkości tego parametru, urządzenie pracuje w innym cyklu. Oznacza to zmienny stosunek czasu pracy do obowiązkowych przerw na studzenie układów.

Łuk charakteryzuje się dużą energią kinetyczną, dzięki której stopiony metal jest wyrzucany ze szczeliny cięcia. Elektroda wykonana jest z nietopliwego materiału. Temperatura wytworzonego przez palnik strumienia plazmy oscyluje w przedziale 10000-30000K. Ścianki dyszy są chłodzone, dlatego strumień plazmy o bardzo dużej prędkości utrzymuje się w wąskim przedziale przestrzeni. Do cięcia wykorzystywane jest najbardziej rozgrzane jądro łuku. Przecinarki plazmowe mogą być wykorzystywane również do żłobienia. Takie zadanie wymaga ustawienia palnika pod odpowiednim kątem do powierzchni.