Plasmaschneiden
Was ist Plasmaschneiden?
Plasma ist der vierte Aggregatzustand der Materie. Aufgrund einer ausreichend hohen Temperatur können Elektronen den Atomrumpf verlassen und die Materie liegt als ein elektrisch leitfähiges Gemisch aus Ionen, Elektronen und teilweise Atomen vor. Das Gemisch wirkt nach außen elektrisch neutral. In einem elektrischen Lichtbogen ermöglicht das Plasma den Ladungsträgertransfer, z. B. zwischen einer Elektrode und dem Werkstück. Gleichzeitig resultiert aus dem Stromfluss der Energieeintrag ins Plasma, der notwendig ist, um die für den Plasmazustand notwendige Temperatur aufrechtzuerhalten.
Beim Plasmaschneiden wird zwischen einer Elektrode und dem Werkstück ein Lichtbogen erzeugt, welcher lokal durch mindestens eine Düse eingeschnürt und mit einem Gas beaufschlagt wird. Der Plasmalichtbogen hat eine extrem hohe kinetische Energie. Dadurch wird der Werkstoff lokal aufgeschmolzen und die Schmelze aus der Schnittfuge getrieben. Das Plasmaschneiden gehört zu den thermischen Schmelzschneidverfahren.
Beim Schneidprozess wird zunächst zwischen Düse und Elektrode (Kathode) ein Pilotlichtbogen durch Hochspannung gezündet. Er ist energiearm und sorgt für eine Vor-Ionisation der Strecke zwischen Plasmabrenner und Werkstück. Sobald der Pilotbogen das Werkstück berührt, wird der elektrische Stromkreis geschlossen und durch eine Leistungserhöhung der Hauptlichtbogen gezündet. Besonders große Vorteile bietet das Verfahren durch die schmale Wärmeeinflusszone, die hohen Schneidgeschwindigkeiten und die Schnittqualität.