Centrul de cunoștințe ESAB.

Ce este tăierea cu arc cu plasmă?

Și cum funcționează?

Plasma este definită în Websters ca fiind o „colecție de particule încărcate… care conține un număr aproximativ egal de ioni pozitivi și de electroni și care prezintă unele proprietăți ale unui gaz, dar diferă de un gaz prin faptul că este un bun conductor de electricitate…”. De asemenea, vă puteți gândi la el ca la un flux de gaz încălzit electric. Mie îmi place să mă gândesc la ea ca la o stare în care toți electronii din fiecare atom circulă de la un atom la altul, în loc să orbiteze pur și simplu. Indiferent de ceea ce se întâmplă în interiorul unui flux de plasmă, modul de tăiere a metalelor cu ajutorul acesteia este destul de simplu. Luați acel flux de electricitate care curge printr-un gaz și strângeți-l printr-un mic orificiu. Acum, acel curent este foarte dens și se mișcă foarte repede. Fluxul rezultat poate topi și sufla prin majoritatea metalelor destul de ușor. Aceasta este o torță cu plasmă.

Torțele de tăiere cu plasmă folosesc de obicei o duză de cupru pentru a constrânge curentul de gaz prin care curge arcul electric. Acel arc electric sare de la un electrod din torță la altceva – de obicei materialul conductiv care se taie. Acesta este un „arc transferat”. Există unele sisteme care utilizează un arc „netransferat” în care acesta sare de la electrod înapoi la duză, dar acestea nu sunt utilizate de obicei pentru tăiere. Așadar, asta înseamnă că tăierea cu plasmă este folosită doar pentru materiale care sunt conductoare, în principal oțel moale, oțel inoxidabil și aluminiu. Dar și o mulțime de alte metale și aliaje sunt conductoare, cum ar fi cuprul, alama, titanul, monel, inconel, fonta etc. Problema este că temperatura de topire a unora dintre aceste metale face ca ele să fie dificil de tăiat cu o muchie de bună calitate.

Electrodul este de obicei din cupru, dar cu o inserție metalică în punctul în care se fixează arcul. Asta pentru că cuprul s-ar topi prea repede dacă arcul s-ar atașa direct de el. Tungstenul este un material excelent pentru electrozi, așa că o mulțime de electrozi au o inserție de tungsten. Unele torțe mai mici folosesc un electrod de tip „creion” realizat în întregime din tungsten, cu un capăt ascuțit. Problema cu tungstenul este că acesta arde în prezența oxigenului. Prin urmare, atunci când se utilizează oxigen sau aer comprimat ca gaz de tăiere, inserția este realizată dintr-un material numit Hafnium. Hafniul rezistă mult mai mult în prezența Oxigenului, dar tot se uzează puțin la fiecare pornire a arcului electric.

Atunci de ce să folosim Oxigenul într-o torță cu plasmă? Din același motiv pentru care folosiți Oxigenul într-o torță cu acetilenă – Oxigenul din fluxul de plasmă reacționează cu oțelul moale. Acesta este motivul pentru care Oxigenul pur este utilizat numai atunci când se taie oțel moale, sau „oțel carbon”. Această reacție chimică dintre oxigenul din gazul de plasmă și metalul de bază ajută la accelerarea procesului de tăiere și la îmbunătățirea calității muchiei. Dar, deoarece Oxigenul nu are aceeași reacție cu oțelul inoxidabil sau cu aluminiul, pentru aceste metale se pot folosi gaze mai puțin costisitoare, cum ar fi Azotul sau aerul comprimat (care oricum este în mare parte Azot).

Alte gaze speciale sunt folosite uneori în alte scopuri. Gazul Argon este utilizat la marcarea cu plasmă (un cu totul alt subiect). Un amestec de Argon și Hidrogen este adesea utilizat la tăierea oțelului inoxidabil sau a aluminiului mai gros. Unele persoane folosesc un amestec de hidrogen și azot sau de metan și azot la tăierea oțelului inoxidabil mai subțire. Fiecare amestec are avantajele sale (calitate îmbunătățită a tăierii) și dezavantajele sale (costuri & de manipulare).

Așa că acestea sunt câteva dintre elementele de bază ale tăierii cu plasmă – un arc electric purtat într-un curent de gaz de la un electrod printr-un orificiu și apoi în metalul conductiv care se taie. Există o mulțime de alte considerații pe care le voi aborda mai târziu, cum ar fi gazele turbionare, kerf, controlul înălțimii, pornirea arcului, gazul de protecție, etc. Dar, indiferent dacă este ținut în mână sau montat pe o mașină CNC, elementele de bază sunt aceleași.

.