Cięcie metali przy wykorzystaniu łuku plazmowego

Cięcie plazmowe to popularny proces cięcia metali za pomocą łuku plazmowego. Plazma, nazywana czwartym stanem skupienia, to zjonizowana materia, która w swojej strukturze przypomina gaz. Od gazu odróżnia ją jednak wyższa jonizacja cząstek – występuje przewaga cząstek naładowanych dodatnio (kationy) lub ujemnie (swobodne elektrony). Cięcie plazmą może być wykorzystane do cięcia wszelkich materiałów przewodzących prąd. W praktyce, plazmą tnie się głównie stal czarną, nierdzewną oraz aluminium.

Jak właściwie plazma przepala metal?

wypalarka plazmowaCięcie plazmą (cięcie plazmowe) polega na topieniu i wyrzucaniu metalu ze szczeliny cięcia silnie skoncentrowanym plazmowym łukiem elektrycznym o dużej energii kinetycznej, jarzącym się między elektrodą nietopliwą a ciętym przedmiotem. Zjonizowany gaz, na przykład powietrze, ale także azot czy argon, przewodzi prąd tym lepiej, im wyższa jest jego temperatura. Wypalarka plazmowa wykorzystuje ten fakt. Urządzenie wytwarza łuk elektryczny, którego temperatura może sięgać nawet do 30000K. Tak wysoka temperatura z łatwością topi materiał poddawany obróbce. Dużą zaletą jest tempo pracy wypalarki. Przebicie materiału następuje bardzo szybko, a i samo cięcie jest nawet do 7 razy szybsze, niż przy palnikach gazowych. Ma to znaczący wpływ na wydajność urządzenia, zwłaszcza że do rozpoczęcia pracy nie jest potrzebne wcześniejsze długotrwałe rozgrzewanie.

Podsumowując, proces cięcia plazmowego polega na wykorzystaniu wysokiej temperatury plazmy oraz bardzo dużej prędkości wylotowej gazów. Palnikiem plazmowym można ciąć wszystkie materiały przewodzące prąd. Grubość oraz prędkość cięcia zależą od zastosowanej wypalarki plazmowej. Ponieważ szczelina cięcia jest niezbyt duża, nie ma mowy o znaczących stratach materiałowych. Poza miejscem, w którym prowadzone jest wypalanie, reszta tworzywa praktycznie nie zostaje podgrzana.