Jak poprawić jakość cięcia plazmą?

Cięcie plazmą jest nowoczesną technologią, dzięki której można uzyskać doskonałe efekty w stosunkowo krótkim czasie. Niestety, jak w każdym przypadku, ostateczny efekt jest zależny od wielu czynników. Zaliczają się do nich właściwości sprzętu, dobór akcesoriów do ciętego materiału, a także wprawa i doświadczenie operatora. Jakość cięcia plazmą można poprawić, stosując się do kilku prostych zasad.

Na czym polega cięcie plazmą?

Plazma jest rodzajem zjonizowanej materii, która stanem skupienia przypomina gaz. Składa się między innymi z dużej ilości jonów naładowanych dodatnio i ujemnie oraz swobodnych elektronów, dzięki czemu przewodzi prąd. Wraz ze wzrostem temperatury maleje jej opór elektryczny, a wraz ze wzrostem natężenia prądu – rośnie temperatura. Po osiągnięciu wartości krytycznej powstaje łuk elektryczny. Przepuszczony przez niego strumień sprężonego powietrza tworzy plazmę. Jest to trzeci i ostatni stan plazmy, wykorzystywany w technologii cięcia. Poza powietrzem gazami plazmotwórczymi są też argon, dwutlenek węgla, wodór, azot oraz mieszanki argon-wodór i argon-hel.

Łuk elektryczny wytwarza się pomiędzy elektrodą a przecinanym przedmiotem. W tym samym miejscu powstaje również plazma. Ponieważ ma ona bardzo wysoką temperaturę (10000-30000 K), w kontakcie z nią materiał ulega stopieniu. Następnie jest wydmuchiwany ze szczeliny, pozostawiając czyste obrzeża.

Dlaczego jakość cięcia plazmą nie zawsze jest idealna?

Jednym z powodów wykonywania niedoskonałych cięć plazmowych jest niewłaściwy dobór materiałów eksploatacyjnych do grubości i rodzaju przecinanego materiału, a także gazów plazmowego i osłonowego. Producenci przecinarek plazmowych zazwyczaj dodają do urządzeń specjalne instrukcje z opisem parametrów technologii, które są optymalne w danych warunkach. Istotne są tu takie czynniki jak:

• ciśnienie gazu lub prędkość jego odpływu,
• prędkość cięcia,
• odsunięcie robocze palnika,
• właściwie dobrane części eksploatacyjne takie jak dysza, elektroda, pierścień zawirujący, otwory gazowe,
• pierścień na głowicy palnika,
• niewielkie zużycie materiałów eksploatacyjnych.

Należy też dodać, że dla jakości cięcia plazmowego duże znaczenie ma też jakość samych części. Zainwestowanie w materiały eksploatacyjne z wysokiej półki z pewnością się opłaci.

Jakość cięcia plazmą a ustawienia palnika

Na jakość cięcia plazmowego ma też wpływ odsunięcie palnika od powierzchni ciętego materiału. Wynika to z faktu, że strumień plazmy nie ma prostego kształtu, lecz przypomina elipsę. Gdyby dosunąć go bokiem do materiału o znacznej grubości, wyżłobiłby w nim wyokrąglenie. Przecinane materiały są stosunkowo cienkie, dlatego pozostają w kontakcie z plazmą jedynie na jej niewielkim odcinku. Aby cięcie było idealne, a jego krawędzie pionowe, materiał musi się znaleźć dokładnie w miejscu największego zgrubienia strumienia.

Precyzyjne ustawienie tego położenia jest możliwe dzięki specjalistycznym sterownikom, które wyliczają z bardzo dużą dokładnością moment zajarzenia łuku elektrycznego, położenie palnika i ciętego materiału. Zgranie tych trzech parametrów ma kardynalne znaczenie dla jakości cięcia plazmą.

Prędkość posuwu palnika a jakość cięcia plazmowego

Kolejnym czynnikiem decydującym o jakości cięcia plazmą jest prędkość posuwu palnika. Producenci materiałów eksploatacyjnych dołączają do nich specjalne tabele, w których są wyszczególnione poszczególne prędkości optymalne dla typu materiału, jego grubości oraz planowanych efektów. Zbyt szybkie przesuwanie dyszy palnika powoduje, że krawędzie nie są prostokątne, a na brzegu zbiera się charakterystyczny żużel. Przy cięciu z optymalną prędkością smugi na krawędzi są niemal pionowe z niewielkim nachyleniem w kierunku, w którym przechodził plazmowy nóż. Ich prawidłowy kąt wynosi 10-15 stopni.

Zastanawiając się, jak poprawić jakość cięcia plazmą, warto też zwrócić uwagę na takie elementy jak stopień zużycia materiałów eksploatacyjnych czy prostopadłe ustawienie palnika w stosunku do podłoża. Również zbyt wolne cięcie może przynieść niezadowalające efekty. Dopracowanie większości z tych elementów wymaga praktyki, ale również dokładnego zapoznania się z technologią i wymogami dotyczącymi konkretnego sprzętu oraz obrabianych materiałów.