Plazmové zdroje

Řezání plazmou

Plazma je z fyzikálního hlediska zionizovaný plyn složený z iontů, elektronů a také z neutrálních částic. Vzhledem k tomu, že se v plazmovém oblouku dosahuje velmi vysoké teploty používá se plazma v průmyslu na tepelné dělení kovových materiálů.

Princip řezání plazmou spočívá v tom, že se neutrální plyn, může to být např. i stlačený vzduch, vžene vysokou rychlostí přes trysku do elektrického oblouku, který je obvykle vytvářen vysokonapěťovou jiskrou, čímž se tento plyn zionizuje, uzavře se elektrický obvod s povrchem kovového materiálu, vytvoří se plazmový oblouk vysoké teploty, který roztaví kov určený k řezání a plyn proudící vysokou rychlostí zároveň odstraní roztavený kov z řezné mezery.

V oblasti plazmového řezání spolupracujeme s firmami:

Co je to plazma?

Plazma se nazývá i čtvrtým skupenstvím hmoty (ostatní tři jsou známé pevné, kapalné a plynné skupenství). Jde o ionizovaný plyn skládající se převážně z kladných iontů a elektronů (záporných částic). Jelikož výchozím materiálem byl plyn bez elektrického náboje, plazma obsahuje přibližně stejný počet částic s kladným a záporným nábojem, takže se navenek jeví jako elektricky neutrální. Díky své struktuře však výborně vede elektrický proud.

Plyn se dá ionizovat dodáním dostatečného množství energie na to, aby se valenční elektrony (zjednodušeně řečeno - elektrony ve vnější vrstvě) dokázali odtrhnout od atomů či molekul. Atomy ochuzeny o elektron mají kladný náboj a nazývají se kationty (částice s elektronem "navíc" se nazývají anionty). Když zásobování energií ustane, kationty s elektrony se opět sloučí na plyn. Nejčastěji se používá tepelná energie.

Princip funkce plazmového hořáku

Hlavní funkcí plazmového hořáku je generování orientovaného proudu plazmy, který odtavuje materiál v místě řezu. Jako zdroj energie na ohřev plynu se používá stejnosměrný nebo střídavý elektrický proud, případně jiný druh výboje. Nejčastěji jsou hořáky se stejnosměrným proudem, neboť ve srovnání se střídavým proudem poskytují stabilnější plamen, jsou tišší, snadněji ovladatelné, mají nižší spotřebu elektrod a elektrické energie a o něco menší tepelné opotřebení.

V hořáku se nachází tryska, ze které proudí inertní plyn, případně vzduch. Tato tryska obsahuje katodu. Anodou může být řezaný materiál, pokud je vodivý, případně se také nachází v hořáku. Mezi elektrodami se vytvoří elektrický oblouk, který zahřeje proudící plyn na vysokou teplotu a část z něj promění na plazmu. Vysoká rychlost proudícího plynu zajišťuje odvod roztaveného materiálu z místa řezu.

Varianty

Plazmové hořáky bývají zpravidla chlazené vodou. Základní konstrukce má několik variant. Kromě konvenčních hořáků se používají i duální hořáky, kde kolem proudu plazmy proudí sekundární pomocný ochranný plyn, který odděluje místo řezání od atmosféry, čímž umožňuje čistší řez. Pomocný plyn je možné nahradit i vodou, která kromě ochrany místo řezu i ochlazuje. Dále se používají speciální konstrukce na vysoce přesné řezání tenčích materiálů a jiné.

Využití plazmového řezání

Nejčastěji se plazmou řežou pláty a plechy z oceli a jiných kovů, přestože je možné řezat i jiné materiály včetně nevodivých. Běžně se používá do tloušťky kolem 150 mm. Je možné s ní řezat ručně, nebo se používá v CNC řezacích strojích, jako jsou ty, které nabízí naše firma.