Wiedza

Czym jest cięcie plazmowe?

Plazma to nic innego jak elektrycznie przewodzący zjonizowany gaz. A mówiąc prościej – każdy z lekcji fizyki pamięta trzy stany skupienia materii (stały, ciekły i gazowy). Jeśli będziemy ogrzewać lód, powstanie nam woda. Przy jej dalszym podgrzewaniu będziemy mieli parę wodną, czyli kolejny stan skupienia. Jeśli nadal będziemy podgrzewać parę wodną doprowadzimy do jej jonizacji, czyli do przenoszenia przez nią ładunków elektrycznych. W ten sposób powstaje plazma nazywana także czasami czwartym stanem materii.

Cięcie plazmowe to nic innego, jak wykorzystanie tego elektrycznie przewodzącego gazu do ciecia metali będących przewodnikami elektryczności. Do przekazania energii elektrycznej ze źródła elektrycznego (DC) poprzez palnik na obrabiany materiał konieczne są: zasilacz i obwód zajarzenia łuku.

Urządzenie zasilające to źródło prądu stałego (napięcie obwodu otwartego zwykle od 240 do 400 V DC). Szybkość i grubość cięcia materiału zależy od natężenia prądu z zasilacza (którego zadaniem jest  dostarczenie energii w takiej ilości, żeby utrzymać łuk plazmowy po jonizacji). Natomiast obwód zajarzenia łuku to obwód generatora wysokich częstotliwości, który wytwarza napięcie prądu zmiennego (zwykle 5000 do 10 000 V). Napięcie powoduje wytworzenie się w palniku łuku o takiej intensywności, że jest ona w stanie zjonizować gaz (tworząc plazmę). Dysza i elektroda zwężają się utrzymując strumień plazmy i są chłodzone gazem lub wodą dzięki palnikowi, który pełni dla nich funkcję uchwytu.

Jak działa przecinarka plazmowa?

Do zasilacza jest wysyłany sygnał uruchomienia. W wyniku tego następuje jednoczesna aktywacja napięcia obwodu otwartego i przepływu gazu do palnika.

Napięcie obwodu otwartego można zmierzyć między elektrodą (–) a dyszą (+). Należy zauważyć, że dysza jest połączona z zaciskiem dodatnim zasilacza przez rezystor i przekaźnik (przekaźnik łuku pilota), natomiast cięty metal (element obrabiany) jest połączony z zaciskiem dodatnim bezpośrednio. Gaz przepływa przez dyszę i uchodzi przez otwór. Na tym etapie łuk nie występuje, ponieważ nie ma ścieżki prądowej odpowiadającej napięciu prądu stałego.

Następnie po ustabilizowaniu przepływu gazu następuje aktywacja obwodu wysokiej częstotliwości. Prąd o wysokiej częstotliwości przepływa między elektrodą a dyszą w palniku w taki sposób, że strumień gazu musi przeciąć ten łuk zanim opuści dyszę. Energia przekazywana z łuku wysokiej częstotliwości do gazu powoduje jego jonizację, sprawiając, że zaczyna on przewodzić elektryczność. Ten elektrycznie przewodzący gaz umożliwia utworzenie ścieżki prądowej między elektrodą a dyszą, w wyniku czego powstaje łuk plazmowy. Przepływ gazu wypycha łuk przez otwór dyszy, tworząc łuk pilota.

Przyjmując, że dysza znajduje się w niewielkiej odległości od elementu obrabianego, łuk pilota zetknie się z nim, gdyż w przeciwieństwie do zacisku dodatniego na dyszy ścieżka prądowa do zacisku dodatniego (w zasilaczu) nie jest ograniczona rezystancją. Przepływ prądu do elementu obrabianego jest elektronicznie rejestrowany w zasilaczu. Po wykryciu przepływu prądu obwód wysokiej częstotliwości jest wyłączany i następuje otwarcie przekaźnika łuku pilota. Proces jonizacji jest podtrzymywany energią z głównego łuku prądu stałego.

Wysoka temperatura łuku plazmowego powoduje topnienie metalu, łuk przecina element obrabiany, a strumień gazu o dużej szybkości usuwa stopiony materiał z dna szczeliny cięcia. W tym momencie palnik zostaje wprawiony w ruch i rozpoczyna się proces cięcia.

W ten sposób uzyskujemy efekt widoczny także na filmach.

Potrzebujesz pomocy w wyborze odpowiedniej przecinarki plzmowej?
Może chcesz, byśmy dobrali dla Ciebie inne, dogodne rozwiązanie?
Skontaktuj się z nami za pomocą poniższego formularza.