logo Federatie Dunne Plaat
Home Niet-verspanende bewerkingstechnieken Plaatmateriaal Gereedschappen Colofon
Niet-verspanende bewerkingstechnieken | Scheiden | Plasmasnijden | Introductie

Plasmasnijden

Plasmasnijden is een smeltproces dat ontwikkeld is om metalen te kunnen snijden waar voor het autogeen snijden niet of minder geschikt is zoals aluminium en roestvast staal. Tegenwoordig wordt het plasmasnijden echter ook steeds meer ingezet voor het snijden van ongelegeerd en laaggelegeerd staal. Een voordeel van het plasmasnijden is, dat het met de hand kan worden uitgevoerd, mits de verkregen snedekwaliteit voldoet aan de eisen. Dit wordt bijvoorbeeld veel toegepast voor het maken van gaten in luchtkanalen.

Principe

Bij het plasmasnijden wordt in het plasmagas een elektrische boog getrokken tussen een niet-afsmeltende elektrode en het werkstuk. De elektrische boog ontstaat omdat het gas ioniseert: er ontstaat een plasma. Deze boog wordt ook wel de overgedragen boog of hoofdboog genoemd (plasmastraal).

Figuur 1. Principe van het plasmasnijden

  

Om deze hoofdboog te kunnen ontsteken en te stabiliseren, wordt gebruikgemaakt van een zogenaamde hulpboog of pilootboog met een laag vermogen tussen de elektrode en het koperen snijmondstuk. De hulpboog zelf wordt ontstoken door middel van een hoogfrequente hulpspanning. Het (watergekoelde) koperen snijmondstuk zorgt ervoor, dat de plasmaboog sterk wordt ingesnoerd. Door de sterke booginsnoering stijgt de temperatuur van de boog sterk (ca. 24.000 K, zie figuur 2) en krijgen de uitstromende gassen een zeer hoge snelheid met een overeenkomstige grote kinetische energie. Het resultaat hiervan is een zeer dunne, energierijke en zeer stabiele plasmaboog waarmee metalen gesneden kunnen worden.

Figuur 2. Verschil (temperaturen en vorm) tussen een TIG lasboog (links) en een plasmaboog (rechts)

Het verschil tussen het plasmasnijden en het autogeen snijden is, dat bij het plasmasnijden het materiaal door de plasmaboog gesmolten en uit de snede wordt geblazen en dat bij het autogeen snijden het materiaal door de zuurstofstraal verbrand wordt en als dunvloeibare slak uit de snede wordt geblazen. Hierdoor is het plasma snijproces ook te gebruiken voor materialen die voor het autogeen snijden niet geschikt zijn, zoals roestvast staal en aluminium.

Gassen

Bij een conventioneel plasmasnijsysteem wordt in de snijtoorts gebruikgemaakt van een wolfraamelektrode en wordt als snijgas argon, een argon/waterstofmengsel of stikstof gebruikt. Deze gassen worden gebruikt voor roestvast staal en de non-ferrometalen. Er kan ook gebruik worden gemaakt van oxiderende gassen of gasmengsels, zoals lucht en zuurstof.

Hiermee wordt ongelegeerd of laaggeleerd staal gesneden. Het staal smelt dan grotendeels door de plasmaboog maar verbrandt ook voor een deel zoals bij het autogeen snijden. In het laatste geval kan geen gebruik worden gemaakt van een wolfraamelektrode, maar wordt een hafnium of zirkonium elektrode gebruikt.  De hoeveelheid plasmagas moet afgestemd zijn op de gebruikte snijstroom en de diameter van de boring in het snijmondstuk. Deze worden bepaald door de te snijden materiaalsoort en de te snijden materiaaldikte.

 

terug  |  print

zoeken