Cięcie elementów metalowych za pomocą plazmy to sposób na szybsze i bardziej efektywne wykonanie pracy w porównaniu do innych metod. W dzisiejszym wpisie wyjaśnimy, jak wygląda podstawowa konstrukcja przecinarki plazmowej i na czym dokładnie polega jej działanie.

Budowa i działanie przecinarki plazmowej

Jak sama nazwa wskazuje, przecinarki plazmowe wykorzystują plazmę, czyli zjonizowany gaz mający zdolność przenoszenia ładunków elektrycznych. Najczęściej wykorzystywanym gazem plazmotwórczym jest powietrze, lecz w zależności od mocy i modelu przecinarki stosuje się również:

• dwutlenek węgla,
• wodór,
• argon,
• mieszankę wodoru i argonu,
• azot,
• mieszankę argonu i helu.

Cięcie plazmowe polega na wykorzystywaniu gazu do cięcia tych metali, które przewodzą energię elektryczną – czyli wykonanych ze stali stopowych i węglowych, mosiądzu, miedzi, żeliwa, a także aluminium oraz jego stopów. Energia elektryczna przekazywana jest do palnika, a następnie na materiał, który ma zostać przecięty.

Aby proces ten był możliwy, potrzebne są:

• Źródło zasilania – czyli układ, który generuje prąd stały o napięciu pomiędzy 200 a 400 V. Szybkość pracy przecinarki i grubość przecinanych materiałów jest zależna od mocy znamionowej zasilacza. Musi on dostarczyć do obwodu zajarzenia łuku wystarczająco wiele energii, by możliwe było utrzymanie łuku plazmowego.
• Palnik plazmowy – jest uchwytem, w którym mieszczą się dysza i elektroda. W konwencjonalnych przecinarkach stosuje się zarówno palniki ręczne, jak i zmechanizowane.
• Obwód zajarzenia łuku – czyli obwód generatora wysokich częstotliwości wytwarzający napięcie prądu zmiennego (zazwyczaj pomiędzy 5000-10000 V), dzięki któremu możliwa jest jonizacja gazu.
• Zacisk masy – element, który zostaje umocowany do obrabianego materiału. Jego zadaniem jest zamknięcie obwodu zajarzenia łuku.

Po uruchomieniu urządzenia do zasilacza przekazany zostaje sygnał uruchomienia, co ma skutek w postaci aktywacji napięcia obwodu otwartego. Do palnika przesłany zostaje gaz, który przepływa przez dyszę i wydostaje się przez otwór. Po ustabilizowaniu przepływu gazu ma miejsce aktywacja obwodu zajarzenia łuku. Pomiędzy elektrodą i dyszą w palniku plazmowym przesłany zostaje prąd o wysokiej częstotliwości, tworząc łuk elektryczny na drodze strumienia sprężonego gazu, który zmierza ku dyszy – przez co ten ostatni zostaje poddany jonizacji. Utworzona w ten sposób plazma pozwala na wygenerowanie ścieżki prądowej od elektrody do dyszy, umożliwiając tym samym utworzenie łuku plazmowego, który następnie zostaje wypchnięty przez otwór w dyszy.

Cięcie plazmą polega na zastosowaniu wysokiej prędkości strumienia plazmy oraz wysokiej temperatury łuku plazmowego (zazwyczaj pomiędzy 10000 a 30000 K). Dzięki temu jest on w stanie stopić lub przeciąć obrabiany metal. Silnie skoncentrowany strumień gazu o dużej energii kinetycznej wypycha następnie stopiony materiał z utworzonej szczeliny.