Zasada działania przecinarek plazmowych

Ocena użytkowników:  / 1
SłabyŚwietny 

Cześć
Przecinarki plazmowe na dobre zadomowiły się w wielu warsztatach. Duży wpływ ma na to spadek ceny przecinarek plazmowych i nadzwyczaj tanie materiały eksploatacyjne sprowadzany z Chin.
Warto mieć pojęcie jak działają przecinarki, jakie są ich zalety i jakie wady.

Plazma to zjonizowany gaz o wysokiej temperaturze, w przypadku przecinarek wydostający się z znaczną prędkością z uchwytu przecinarki. Gaz staje się plazmą gdy energia ruchu kinetycznego cząstek będzie na tyle wielka, że elektrony przezwyciężają energię wiązania cząsteczkowego i odrywają się od niej pozostawiając ją w stanie zjonizowania. Natomiast same stają się wolnymi nośnikami prądu i przestają być obojętne. Można powiedzieć, że powstaje wtedy materia będąca po części gazem i po części materią o bardzo wysokiej temperaturze.
Na kuli ziemskiej plazmę można zaobserwować na biegunach jako zorza polarna lub w czasie burzy jako pioruny w tym pioruny kuliste, poza tymi zjawiskami plazma na ziemi nie występuje. Jednak, co ciekawe, im dalej od naszej planety, tym więcej odkrywamy materii w stanie plazmy. Szacuje się, że w stanie plazmy jest 99,9 % materii wszechświata.
Większość dotychczasowych zastosowań plazmy wiąże się z wysoką temperaturą i przewodnictwem elektrycznym. W inżynierii źródłami plazmy do zastosowań w spawalnictwie są generatory plazmy ( plazmotrony). Wytwarzają i podtrzymują one plazmę poprzez nagrzanie gazu przepływającego przez uchwyt, w którym pali się łuk elektryczny o dużym natężeniu prądu. Z tego powodu przecinarki plazmowe muszą być podłączone do sprężarki tłokowej podającej sprężone powietrze pod ciśnieniem około 4-5 bar. Jest to technika plazmy łukowej. Składa się z 2 etapów, zainicjowania łuku i utrzymywania go przez przepływający przez zjonizowany gaz - plazmę, prądu elektrycznego.

Warto nadmienić, że oprócz spawalnictwa generatory plazmy są stosowane do nanoszenia cienkich warstw i realizowania szeregu reakcji przy użyciu plazmy w obniżonym ciśnieniu np. PECVD. Służą one do takich zaawansowanych aplikacji jak wzrost diamentów, nanoszenie lub trawienie nano warstwy, kształtowanie nowych materiałów jak przykładowe HBLED (High Brightness Light-Emitting Diode) czyli produkowanie nowej generacji diod LED wykorzystywanych jako innowacyjne źródła światła o dużej sprawności.

Wracając do tematu.

Cięcie plazmą (cięcie plazmowe) polega na topieniu i usuwaniu metalu ze szczeliny cięcia silnie skoncentrowanym plazmowym łukiem elektrycznym o dużej energii kinetycznej, jarzącym się między elektrodą nietopliwą ( umieszczoną w uchwycie plazmy) a ciętym materiałem. Plazma inicjowana jest przez potarcie lub zbliżenie palnika do ciętego materiału. Przepuszczanie strumienia sprężonego gazu przez zapoczątkowany łuk elektryczny powoduje jego podtrzymanie i wtórną jonizację i dzięki dużemu zagęszczeniu mocy wytwarza się strumień plazmy. Kluczowe jest tu skupienie plazmy przez szczelinę dyszy, powoduje to wytworzenie zbitego strumienia plazmy rzędu milimetra. Warunkiem więc jest tu podłączenie do materiału ciętego przewodzącego prąd masy.


Jak wspomniałem dysza plazmy zamontowana w palniku ogniskuje łuk plazmowy. Schładzane przez pierścień zawirowania ścianki dyszy powodują zawężanie kolumny łuku. Zasada działania cięcia plazmą wykorzystuje wysoką temperaturę w jądrze łuku plazmowego (10000÷30000K) i bardzo dużą szybkość strumienia plazmy, co powoduje, że cięty materiał jest topiony, utleniany i wyrzucany ze szczeliny. Szczeliny są znacznie mniejsze niż przy cięciu acetylenem, mają też znacznie równiejszą powierzchnię.
Powszechnie wykorzystywanym gazem plazmotwórczym jest jak nadmieniłem powyżej powietrze podawane z sprężarki tłokowej. Warto oczywiście oczyścić takie powietrze stosując najprostszy filtr. Przecinarką plazmową można ciąć każde materiały przewodzące prąd elektryczny - wykonanych ze stali węglowych i stopowych, kwasoodpornych, aluminium i jego stopów, mosiądzu, miedzi oraz żeliwa, nawet jeśli powierzchnia jest pokryta farbą lub grubą warstwą rdzy.

Przecinarka plazmowa - https://domtechniczny24.pl/przecinarki-plazmowe.html

Zasady bezpiecznej pracy w czasie cięcia Plazmą.
Oprócz podstawowych zasad cięcia łukiem elektrycznym - duża temperatura, duże ilości szkodliwych gazów, warto wiedzieć o tym czego nie widać.
Plazma wytwarza znaczne ilości promieniowania UV, trzeba zatem wykorzystywać odzierz ochronną i okulary lub maski całotwarzowe z filtrem UV.
Ponieważ przez przewód uchwytu plazmy płynie prąd tworzący silne pole elektromagnetyczne nie zaleca się owijania przewodu wokół szyi lub w inny sposób.
i to w zasadzie wszystko, pozdrawiam Rafał.

   
© ALLROUNDER