Plasma snijden

Snijtechnieken

Plasmasnijden is een thermische scheidingsmethode om metalen, meestal staal, te snijden.

Hoewel het autogeen snijden ook nog steeds wordt toegepast, wordt plasmasnijden toch gezien als de opvolger van het autogeen snijden.
De thermische snijtechnieken worden als volgt ingedeeld:

• Autogeen snijden
• Plasma snijden
• Laser snijden

Autogeen snijden
Bij autogeen snijden wordt met een acetyleen/zuurstof vlam het materiaal voorverwarmd. Als het materiaal (staal) de verbrandingstemperatuur bereikt heeft wordt met een extra snij-zuurstofstraal het materiaal gesneden (verbrand en weggeblazen).Plasma snijden
Het plasma snijden wordt in deze les behandeld.

Laser snijden
Bij lasersnijden wordt een laser bewogen over het te snijden materiaal. Afhankelijk van het vermogen van de laser kan men dunner of dikker materiaal snijden. Lasersnijden wordt (nog) hoofdzakelijk toegepast voor graveren en snijden van dunne plaat. Lasergraveren- en snijden wordt toegepast voor metalen maar ook veel andere materialen (zoals kunststof, glas en hout).

Waterstraal snijden
Een andere techniek die tegenwoordig vaak wordt toegepast om staal te snijden  is het waterstraal snijden. Al valt deze techniek niet onder de thermische snijtechnieken, maar onder de koude snijtechnieken.
Andere koude snijtechnieken zijn knippen en ponsen.

Plasmasnijden

Principe
Bij Plasmasnijden wordt een elektrische boog getrokken, en onderhouden, tussen een wolfraam elektrode en het te snijden werkstuk.
De plasmasnijmachine heeft een elektrische stroombron. Er wordt gewerkt met gelijkstroom. De open spanning (op het moment dat je niet snijd) is 50-60 volt.Hoe werkt plasmasnijden?
Bij het starten wordt een er een hulpboog getrokken tussen de elektrode en het snijmondstuk. Deze hulpboog noemt men ook wel pilootboog.
Vervolgens ontstaat (na 0,5-1,0 seconde) ontstaat er een overdragende boog.
De elektrode zit op de minpool van de machine. Het werkstuk zit op de pluspool. Hierdoor gaat de meeste energie naar het werkstuk.

Wat is plasma?
Doordat er een elektrische boog wordt getrokken tussen elektrode en werkstuk ontstaat een plasma.
Een plasma is een zgn. geïoniseerd gas dat zo heet is dat het materiaal kan smelten. De temperatuur kan wel 25.000 graden worden.
Tegelijkertijd wordt een inert (niet reagerend met metalen) gas of perslucht met hoge snelheid uit een mondstuk mondstuk geblazen.

Waar wordt het toegepast?
Plasmasnijden kun je gebruiken voor het snijden van staal. Maar ook Roest Vast Staal (RVS) en aluminium kun je er mee snijden.
Belangrijk voor de toepassing is dat het te snijden materiaal elektrisch geleidend moet zijn.
Met plasmasnijden kun je plaat tot wel 8 cm dik snijden.

Plasmasnijden met perslucht
Tegenwoordig wordt in veel metaalbedrijven (ook op scholen) gewerkt met een plasmamachine die op perslucht werkt.
Plasmasnijden met perslucht werkt grotendeels hetzelfde als standaard plasmasnijden.
De inerte gas (meestal argon) wordt vervangen door perslucht.
Perslucht kun je maken met een compressor en is dus veel goedkoper.
De perslucht dient ook meteen voor de koeling van de toorts.

Om met perslucht te kunnen snijden zit in de toorts een elektrode van hafnium (of soms zirkonium).

Hafniumelektroden zijn wel veel duurder dan een standaard elektrode van wolfraam.

Plasmasnijders op perslucht zijn er in diverse uitvoeringen. De principewerking is overigens steeds hetzelfde.

Enkele veel toegepaste merken in bedrijven zijn Hypertherm (Powermax) en Lincoln. Uiteraard zijn er veel meer merken.

 

Bekijk filmpje Plasmasnijden.

In de afbeelding hiernaast kun je zien waar een snijtoorts voor plasmasnijden uit bestaat.

Voorraad hafnium elektroden.

 

CNC
Handplasmasnijden wordt veel gebruikt in de metaaltechniek om vaak kleine onderdelen te snijden.
Maar je kunt plasmasnijden ook heel goed automatiseren. Tegenwoordig wordt het vaak toegepast in combinatie met een CNC-machine.

Plasmasnijden

Een werkstuk uitgesneden met CNC-plasmasnijden. Vervolgens gelast met MIG/MAG-lassen.

Veiligheid bij het plasmasnijden

Voordat je mag gaan plasmasnijden moet je instructie gehad hebben van je docent. Wees er zeker van dat je de uitleg goed begrepen hebt.

Enkele belangrijke veiligheidsmaatregelen die je moet treffen voordat je gaat plasmasnijden:

• Draag sluitende werkkleding van katoen (geen nylon kleding, korte broek of korte mouwen).
• Draag werkhandschoenen.
• Draag een lasbril (snijbril).
• Verwijder brandbare spullen uit de omgeving (als dit niet kan dek ze af).

 

l