Wat is een plasma?

Vooraleer we uitleggen wat plasmasnijden is moeten we eerst de betekenis van plasma kennen. Een eenvoudige beschrijving van plasma is dat het de vierde aggregatietoestand is van een stof. We denken normaal aan drie mogelijke toestanden waarin een materiaal kan voorkomen. Voor de meest bekende stof, water, zijn deze staten ijs, water en stoom. Als we warmte-energie toevoegen, zal het ijs veranderen van een vaste stof naar een vloeistof, en als er nog meer warmte wordt toegevoegd, zal het veranderen in een gas (stoom). Wanneer we nog een aanzienlijke hoeveelheid warmte, tot 20.000 °C, kunnen toevoegen aan een gas ontstaat de vierde aggregatietoestand, plasma.

Wat is plasmasnijden?

Plasmasnijden is een smeltproces waarbij een straal van geïoniseerd gas van boven de 20.000 °C wordt gebruikt om verschillende soorten metalen te snijden. Tijdens het plasmasnijden vormt zich een elektrisch boog tussen de elektrode of kathode en het werkstuk dat de anode vormt. De elektrode zit binnenin een gasmondstuk dat gekoeld wordt met lucht of water. Het mondstuk versmalt de boog zodat er door de hoge snelheid en de hoge temperatuur van het gas een plasmastraal gevormd wordt. Wanneer de plasmastraal het metaal raakt, keert het gas terug in zijn normale toestand waardoor een zeer intense hitte ontstaat. Deze warmte smelt het metaal en vormt een snede in het werkstuk. De meest gebruikte gassen bij het plasmasnijden zijn argon, waterstof en stikstof. Deze gassen kunnen ook vervangen worden door perslucht. Het gebruik van perslucht maakt het plasmasnijden zeer concurrerend met het autogeen snijden van gewoon en roestvrij straal tot 20 mm dik. Het gebruik van een inert gas is wel aanbevolen voor het verkrijgen van een hoge snijkwaliteit van metaallegeringen.

Waarvoor wordt de techniek toegepast?

De plasmaboog kan een breed gamma van elektrisch geleidende legeringen snijden. Naast gewoon en roestvrijstaal kunnen aluminium en de legeringen met aluminium, nikkellegering en titanium perfect gesneden worden. De werkwijze werd oorspronkelijk ontwikkeld om materiaal de snijden dat niet goed kan gesneden worden met de gewone snijbrander. Bij het plasmasnijden blijft het materiaal gefixeerd terwijl de brander bewogen wordt. De kosten van het plasmasnijden zijn laag in vergelijking met andere methoden, ook omdat het gebruikelijk is om meerder toortsen op een snijtafel te plaatsen. Een bedrijf als Snijbedrijf Koetsier past het plasmasnijden ook onder water toe met behulp van gespecialiseerde apparatuur.

Nieuwste technieken

Hoge tolerantie plasmasnijden is een belangrijke nieuwe ontwikkeling van de plasma-technologie. Het proces geeft een betere precisie op materiaal onder de 12 mm dikte en kan een goedkoper alternatief zijn voor het lasersnijden. Hoge tolerantie plasmasnijden is ook bekend als HD of high definition plasmasnijden of plasmasnijden met een ingesnoerde plasmaboog. Er worden nog steeds nieuwe systemen ontwikkeld om de boog nog meer te vernauwen tot een heel kleine diameter. Deze vernauwing van de plasmaboog resulteert een hogere energieontwikkeling en bijgevolg een verhoging van de snijsnelheid waardoor de randen perfect haaks gesneden zijn. 

Delen