Wie Plasmaschneider funktionieren

Wie Plasmaschneider funktionieren

3. Juni 2021 0 Von Redaktion

Plasmaschneider sind fantastische Werkzeuge. Es ist jedoch wichtig, die verschiedenen Arten der Lichtbogenzündung zu verstehen und die Leistung realistisch einzuschätzen! Plasmaschneider verwenden Druckluft und einen elektrischen Lichtbogen, um Metall zu schneiden. Sie können mit einem Plasmaschneider so gut wie jedes Metall schneiden, einschließlich Edelstahl, Stahl und Aluminium. Im Optimalfall schneiden Sie mit einem Plasmaschneider Kombigerät – der sowohl schneiden als auch schweißen kann.

Plasmaschneider arbeiten, indem Druckluft in eine Kammer gepresst wird, die eine Plasmaelektrode und eine Plasmaschneidspitze enthält. Während die Druckluft in die Kammer gepresst wird, wird ein Lichtbogen zwischen der Plasmaelektrode und der Plasmaschneidspitze erzeugt.

Dieser Lichtbogen „plasmarisiert“ die komprimierte Luft und macht sie elektrisch leitfähig. Diese elektrisch leitfähige Luft entweicht dann durch ein kleines Loch in der Plasmaschneidspitze aus der Druckkammer und nimmt dabei die Energie des Lichtbogens mit. Die Hitze des Plasmalichtbogens schmilzt das zu schneidende Metall, während die Kraft der Druckluft es wegbläst. Somit lässt sich ein Plasmaschneider fast wie ein Schweißgerät kombiniert mit Druckluft beschreiben.

Da der Plasmaluftstrom sehr schmal ist und das geschmolzene Metall weggeblasen wird, bringt der Plasmaschneider nur sehr wenig Wärme in die Arbeit ein, so dass es nur zu einer geringen oder gar keiner Verformung der Arbeit kommt. Der Plasmaschneider bietet auch einen großen Vorteil gegenüber traditionelleren Schneidmethoden, da er nur von einer Seite aus arbeitet und problemlos jede Form schneiden kann, auch wenn sich dahinter eine zweite Platte befindet, die intakt bleiben soll.

Plasma-Lichtbogen-Zündung

Es gibt zwei Grundformen der Plasmalichtbogenzündung, die Hochfrequenz- und die Kontaktzündung. Beide werden nun kurz einmal beschrieben:

Hochfrequenz (HF)-Lichtbogenzündung

Hier wird ein kurzer Hochfrequenzlichtbogen verwendet, um den Spalt zwischen der Plasmaelektrode und der Spitze zu überspringen. Dadurch kann sich der Hauptlichtbogen über den HF-Lichtbogen bilden und das Schneiden beginnen.

Kontakt-Lichtbogenzündung

Hier hält der Brennerkopf die Plasmaelektrode und die Spitze in Kontakt miteinander, wodurch ein Kurzschluss entsteht.

Wenn der Brennerauslöser gedrückt wird, um das Schneiden zu starten, gibt die Maschine eine kleine Menge Strom ab, gleichzeitig werden Plasmaelektrode und Spitze durch einen pneumatischen Kolben mit Druckluft auseinandergezogen.

Während dies geschieht, gibt das Gerät die volle Leistung ab, um den Lichtbogen zu starten.

Dieser Prozess ist ähnlich wie das Starten eines altmodischen Lichtbogenschweißstabs, bei dem der Stab aufgesetzt und abgehoben wird, um das Schweißen zu beginnen!

HF- oder Kontakt-Lichtbogenstart?

Welche Methode zum Starten des Lichtbogens am besten geeignet ist, hängt stark davon ab, wie Sie einen Plasmaschneider verwenden. Hochfrequenz ist besser für automatisiertes (CNC) Plasmaschneiden, da das häufige Stoppen und Starten des Plasmalichtbogens den Brennerkopfkolben eines Kontaktstarts abnutzt. HF ist auch ein wenig schneller, also wiederum besser geeignet für das schnelle Stopp/Start-Schneiden einer CNC-Anwendung. Der Hochfrequenzstart erfordert jedoch eine zusätzliche elektronische Schaltung. Diese kann teuer werden, wenn sie außerhalb der Garantiezeit ausfällt. Es besteht auch die theoretische Möglichkeit, dass HF Probleme mit nahegelegenen empfindlichen elektronischen Geräten oder medizinischen Geräten (z. B. Herzschrittmachern) verursachen kann.

Die Kontaktlichtbogenzündung ist besser für das manuelle Plasmaschneiden geeignet. Es ist ein einfacheres System, so dass weniger schief gehen kann. Das Fehlen der Hochfrequenz bedeutet auch, dass Kontaktstart-Plasmaschneider weniger wahrscheinlich Probleme mit anderen elektronischen oder medizinischen Geräten verursachen.

Die Wahl des richtigen Plasmaschneiders

Plasmaschneider werden im Allgemeinen nach ihrer Schnittleistung ausgewählt, d. h. danach, wie dick sie schneiden können. Die Schnittleistung von Plasmaschneidern wird für Baustahl angegeben. Edelstahl und Aluminium benötigen mehr Leistung, so dass die Schnittleistung für diese Materialien im Allgemeinen geringer ist. Typischerweise schneidet ein Plasmaschneider, der mit einer maximalen Schnittleistung von 6 mm Baustahl angegeben ist, eine maximale Dicke von 5 mm Edelstahl und 3,0 mm Aluminium, also etwa 10 % und 50 % weniger als Baustahl.

Bei Herstellerangaben zur Schneidkapazität von Plasmaschneidern ist Vorsicht geboten; ehrlichere Anbieter geben eine „maximale oder echte Schneidkapazität“ und eine „maximale Schnittstärke“ an. Die „Maximale oder echte Schneidkapazität“, sagen wir 6 mm, bedeutet, dass der Plasmaschneider bis zu 6 mm Baustahl sauber und mit einer Geschwindigkeit von mindestens 250 mm (10″) pro Minute schneiden kann. „Max Sever“, sagen wir 10 mm, ist das absolute Maximum, das der Plasmaschneider bei Baustahl erreichen kann. Rechnen Sie jedoch mit einer schlechten Schnittqualität und einer SEHR langsamen Geschwindigkeit. Leider geben einige Anbieter von Plasmaschneidern an, dass sie „bis zu 10 mm Stahl schneiden“, obwohl die angegebene Dicke in Wirklichkeit die maximale Schnittstärke ist! Ich fürchte, hier heißt es „Vorsicht für den Käufer“!

Je dünner das Metall ist, desto schneller schneidet ein Plasmaschneider bei einer bestimmten Ausgangsleistung. Als Faustregel sollte man einem Kunden immer vorschlagen, einen Plasmaschneider mit einer Schneidkapazität zu wählen, die mindestens 30 % größer ist als die, die sie voraussichtlich benötigen werden. Auf diese Weise haben sie bei Bedarf immer freie Kapazität und eine gute Schnittgeschwindigkeit für die geplante Arbeit.

Leistungsaufnahme des Plasmaschneiders

Die erforderliche Eingangsleistung ist ein weiterer wichtiger Faktor, der berücksichtigt werden muss. Im Allgemeinen kann ein Plasmaschneider mit einer Leistung von bis zu 30 A mit einem abgesicherten 13-Ampere-Stecker betrieben werden.

Die gebräuchlichste Startgröße für einen Plasmaschneider ist jedoch eine Ausgangsleistung von 40 A! Diese Maschinen benötigen normalerweise eine 16-Ampere-Stromversorgung, um mit der maximalen Leistung zu arbeiten.

Die 40-Ampere-Plasmaschneider haben jedoch einen Leistungsbereich, der typischerweise 20-40 Ampere beträgt. Sie können also mit einer Leistung betrieben werden, die innerhalb einer 13-Ampere-Sicherung liegt. Tatsächlich haben Tests gezeigt, dass der Cros-Arc Plasmaschneider bei voller Leistung mit einer 13-Ampere-Versorgung arbeitet, wenn eine träge Sicherung („T“-Typ) verwendet wird und der Lichtbogen nicht zu schnell gestoppt/gestartet wird.

Anschaffung eines Plasmaschneiders

Es ist notwendig, sich Gedanken über die Dicke des Metalls zu machen, das Sie normalerweise schneiden werden. Es gibt verschiedene Plasmaschneider zum Verkauf, die die maximale Dicke angeben, die sie schneiden können. Dies ist jedoch nicht so einfach: Es geht um die Dicke, die sauber geschnitten werde kann und ohne viel zusätzliche Arbeit, eine saubere Schnittkante liefert. Wenn der Geldbeutel es erlaubt, versuchen Sie einen Plasmaschneider zu kaufen, der ein wenig mehr Kapazität hat. Sie werden mit Ihrer Maschine eine bessere Leistung erzielen und diese zusätzliche Kapazität wird sich eines Tages als nützlich erweisen. Eine weitere Überlegung ist sicherlich die Einschaltdauer bei maximaler Betriebsstromstärke. Sie sollten 60 % oder mehr anvisieren – Plasmaschneider mit Werten darunter können Sie beim Schneiden nur verärgern.

Schlussfolgerungen

Plasmaschneider sind ein großartiges Werkzeug, aber es lohnt sich, vor dem Kauf sorgfältig über Ihre Bedürfnisse nachzudenken. Die Modelle variieren teilweise stark und ein vermeintliches Schnäppchen könnte sich später als Fehlkauf herausstellen, da entweder nicht alle Materialien durchtrennt werden können, oder aber unsaubere Ergebnisse erzielt werden, die viele Nacharbeit benötigen. Hier gilt also, wie so oft bei Werkzeugen (zum Beispiel auch unserer beliebten Schieblehre) – Wer billig kauft, kauft zwei mal.