Rezanje plazmom
Rezanje plazmom je proces koji se koristi za rezanje čelika i ostalih metala koristeći plazma plamenik. Inertni plin (ponekad komprimirani zrak) se potiskuje velikom brzinom kroz mlaznicu, dok u isto vrijeme se uspostavlja električni luk kroz plin do radnog komada, pretvarajući jedan dio plina u plazmu. Plazma je dovoljno topla da se metal poreže i da se otopljeni metal otpuše sa reza.
Povijesne činjenice
urediRezanje plazmom je započelo 1950-tih godina, da bi se od 1957. počeo primjenjivati tzv. suhi postupak. Koristio je vrlo skupe mješavine argona i vodika, koje su prolazile pokraj volframove elektrode, i kroz sapnicu bi se plin sabijao. Volframova elektroda je bila negativna katoda, a radni komad je bio pozitivna anoda. Pištolj za rezanje se morao postaviti što je moguće bliže radnom predmetu. Nedostatak je bila pojava nakošenja i zaobljenja rubova reza, zbog rasipanja toplinske energije na vrhu luka. Obično su se rezali limovi do 50 mm.
Od 1962. se počeo primjenjivati luk plazme sa dualnim tokom. Kod ovog tipa rezanja, dodan je sekundarni plin oko sapnice s plazmom. Sekundarni plin je pokrivao zonu rezanja i poboljšavao kvalitetu i brzinu rezanja, a također i hladio je sapnicu i keramičku zaštitu. Obično se za rezanje koristio dušik, a sekundarni plin je ovisio o materijalu koji se reže, recimo kisik za meke čelike, ugljični dioksid za nehrđajuće čelike, te argon/vodik za aluminij. Brzina rezanja je bila bolja za meke čelike, ali ne i za nehrđajuće čelike i aluminij. Ni kvaliteta reza nije bila zadovoljavajuća za sve primjene.
Od 1965. se započelo rezanje plazmom s vodenom zaštitom, koja je slična tehnici s dualnim tokom, ali se umjesto zaštitnog plina koristila voda. Izgled reza i vijek sapnice su poboljšani zbog efekta hlađenja vodom.
Od 1977. se razvilo rezanje plazmom ispod vode, koje koristi velike snage sa jačinom struje iznad 100 A, pa je postalo vrlo popularno. Radni komad se potopi pod vodu na dubinu od 50 do 75 mm, te se onda vrši rezanje. Prednost je što je smanjena buka, eliminirano je stvaranje dima i bljesak električnog luka je značajno smanjen. Nedostatak je smanjenje brzine rezanja, nemogućnost ocjene kvalitete rezanja po zvuku plazme, te razlaganje vode na vodik i kisik. Kisik teži da se spaja s rastaljenim metalom (osim kod aluminija i lakih metala), te se stvaraju metalni oksidi. Vodik ostaje u vodi, te se voda mora stalno mješati, da ne dođe do nakupljanja vodika i malih eksplozija u dodiru s plazmom.
Od 1985. postoji i postupak rezanje plazmom s ubrizgavanjem kisika. Za rezanje se koristi dušik, a kisik se ubrizgava na izlazu iz sapnice. Isključivo se koristi za meke čelike i nešto je povećao brzine rezanja. Nedostatak je nepravilan oblik rezanja i ograničena primjena.
Suvremena oprema koristi rezanje plazmom sa FF (FineFocus) gorionicima sa vrtložnim sekundarnim plinom. Kod ove tehnologije moguće je i suho rezanje i rezanje pod vodom, i prema tome se koristi razna kombinacija plinova za plazma rezanje i za zaštitu, a često se koristi i zrak. [1]
Način rada
urediMlaz plazme se dobiva tlačenjem određenog plina kroz električni luk. Električni luk se uspostavlja između negativno nabijene volframove elektrode i radnog komada (ili sapnice pištolja) koji je pozitivno nabijen. Zrak se često koristi kao plazmeni plin, budući je lako dostupan. Kvaliteta reza je prihvatljiva za većinu materijala, iako kod ugljičnih čelika može doći do pojave nitracije. Ako se za plazmeni plin koristi mješavina argona i vodika, onda se dobiva izuzetna kvaliteta površine reza.
Plazma je izuzetno topla i može dostići do 25 000 ºC. Ručno rezanje plazme može rezati do 50 mm debele limove, a CNC rezači plazme i do 150 mm. Vrlo dobre rezultate daje za zakrivljene oblike rezanja. [2]
Iako rezanje plazmom daje dobre rezultate, jos veće debljine limova možemo rezati sa laserom i mlazom vode pod velikim pritiskom.
Zaštita na radu
urediKod rada sa plazmom potrebno je imati zavarivačke naočale, da nebi došlo do oštećenja očiju (upala rožnice i opekotine na mrežnici oka).
Izvori
uredi- ↑ [1]"Rezanje plazmom"; Strojarski fakultet u Slavonskom Brodu
- ↑ Sacks, Raymond; Bohnart, E. (2005). „17”. Welding Principles and Practices (Third izd.). New York: McGraw_Hill. str. 597. ISBN 978-0-07-825060-6.