Plasmaschneider - ideales Werkzeug für Werkstatt und Baustelle
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8 Gründe: Welcher Plasmaschneider passt am besten zu meiner Aufgabe?
- Handplasmaschneider bieten Mobilität, die für die Baustelle erforderlich ist
- Einfache Handhabung von jedem eingewiesenem Facharbeiter zu bewerkstelligen
- Die Schnittqualität steht bei der Auswahl dieser Schneidmethode nicht die wichtigste Rolle
- Einsatz vor Ort an bestehenden Behältern, Böden, Stahlkonstruktionen etc., die geändert oder angepasst werden sollen
- Handplasmaschneider besitzen in der Regel eine einfache Luftkühlung des Brenners
- Eingeschränkte Energie und Medienversorgung: Auf der Baustelle muss oftmals mit Kabeltrommel und geringeren Leistungen als bei Festinstallationen gearbeitet werden. Selten stehen Spezialgase zur Verfügung, daher arbeiten Handplasmaschneider oft mit Druckluft
- Für ausreichende Frischluft beim Schneiden ist zu sorgen, Einsatz daher im Freien zu bevorzugen
- Beim Umgang mit Strom müssen die Sicherheitsvorschriften beachtet werden, vor allen in feuchter Umgebung
Was versteht man unter einem Plasmaschneider?
Ein Plasmaschneider ist eine Gerät mit dem man mit Hilfe eines Plasmas Metalle schneiden kann. Der Plasmaschneider bestehend aus einer Stromquelle, einer Gassteuereinheit und einem entsprechenden Plasmaschneidkopf. Der Plasmaschneidkopf ist über ein Schlauchpaket mit der Stromquelle verbunden.
Manche Modelle besitzen noch eine Druckluft-Wartungseinheit, denn die erforderliche Druckluft für das Plasmagas, mit der die meisten Handplasmaschneider arbeiten, muss staub- und fettfrei sein. Der übliche Druck liegt bei 4,5 bis 8 bar. Als Plasma wird ein durch Strom ionisiertes Gas bezeichnet, dass der Funktionsweise eines Plasmaschneiders zugrunde liegt.
Plasmaschneider richtig auswählen: 12 Auswahltipps für Handplasmaschneider
Manuelle, tragbare Plasmastromquellen werden auch Handplasmaschneider genannt. Handplasmaschneider sind weitaus häufiger in der Stahl und Metall verarbeitenden Industrie anzutreffen als maschinengeführte Brenner. Geschätztes Verhältnis ca. 70 % Handplasma zu 30 % maschinentauglichen Systemen in Deutschland. Weltweit liegt das Verhältnis eher sogar bei 90 % zu 10 % für Handplasmabrenner. Vom wirtschaftlichen Volumen aus betrachtet, liegt die Marktgröße der Maschinenplasmabrenner jedoch eher bei 50%, obwohl ihre Stückzahl erheblich geringer ist. Eine schier unübersehbare Vielzahl an Angeboten für Handplasmabrenner befindet sich am Markt, sogar bei Aldi, Lidl, Netto, Kaufland, Metro, Obi, Bauhaus und auch bei Ebay, Amazon etc. sind Handbrenner preiswert erhältlich. Die hier vorgestellten Tipps sollen Ihnen eine Auswahlhilfe geben.
12 Auswahl-Tipps für den richtigen Handplasmaschneider:
- Achten Sie zunächst einmal auf die Zulässigkeit des Handplasmaschneiders: CE-Kennzeichen und eine ordentliche Bedienungsanleitung.
Selbstverständlich sollte die Anleitung einfach zu verstehen sein und viele visuelle eindeutige Anweisungen enthalten. Vorsicht vor billigen Grauimporten! Sind Sicherheitsanweisungen im Bezug auf mögliche Gefahren vorhanden? Für Sicherheit im Umgang muss gesorgt werden: Sind Augen-, Atem- und Gehörschutz vorhanden oder Bestandteil des Pakets? - Welche Einstellmöglichkeiten besitzt das Gerät? Verfügt es auch über eine Maschinenschnittstelle, wenn dies für mich relevant sein sollte?
- Wie dick müssen Sie schneiden? Welche Materialgüten sollen getrennt werden? Daraus ergibt sich der erforderliche Plasmastrom sowie die elektrische Anschlussleistung des Plasmaschneiders eingangsseitig. Unterscheiden Sie zwischen Qualitätsschnitt- und Trennschnitt-Kapazität.
- Ist der vorhandene Stromanschluss groß genug für das Modell? Denn nicht immer ist auf einer Baustelle die erforderliche elektrische Leistung verfügbar. Natürlich muss der gewählte Strombereich des Plasmaschneiders auch zu der geplanten Schneiddicke passen. Beispielsweise genügt bis zu einer Materialdicke von ca. 10 mm Baustahl bereits ein 230 V Anschluss mit 16 A.
- Welche Einschaltdauer besitzt der Cutter? Je kürzer diese ist, desto einfach ist die Elektronik des Gerätes aufgebaut. Geräte unter 60% ED sind eher im Heim- und Hobbybereich angesiedelt. Gibt es eine aktive Kühlung des Geräts?
- Sind die erforderlichen Verschleißteile einfach und preiswert nachzukaufen? Und wie schnell?
- Wie lang ist das Schlauchpaket? Kann es nachgekauft und gewechselt werden?
- Welche Gase benötigt der Handplasmaschneider?
- Wie lang ist die Garantie?
- Gibt es einen Kundenservice? Gibt es eine kompetente Hotlinie, die man bei Fragen anrufen kann?
- Wie sieht die Schnittqualität in der Praxis aus? Genügt sie den Anforderungen?
- Wie liegt der Brenner in der Hand? Wie fühlt sich der Umgang an? Wie erfolgt die Pilotlichtbogenzündung?
Umgang mit dem Handplasmaschneider
- Der Plasmazuschnitt auch beim Handplasmaschneider erzeugt Lärm, Stäube, Funken und UV-Strahlung - vor allen diesen Nebenwirkung hat sich der Anwender sicher zu schützen. Eine geeignete Schutzbrille und Hörschutz sind Pflicht.
- Je nach zu schneidendem Material können gesundheitsgefährdende Dämpfe freigesetzt werden, so dass der Einsatz einer Atemmaske unverzichtbar ist.
- Auf die Lage der Schläuche und Kabel der Handplasmaschneider ist zu achten, damit Stapler diese nicht versehentlich beschädigen oder ein Kollege darüber stolpert.
- Auf die richtige Erdung ist zu achten, das zu schneidende Material benötigt immer einen guten Masseanschluss.
- Rost, Lacke oder andere Stoffe können die Masseverbindung derart stören, dass ein Zünden des Plasmaschneiders nicht sauber gewährleistet ist.
- Es muss immer auf eine genügende Frischluftzufuhr geachtet werden, was natürlich auch für das Schneiden mit dem autogenen Brennschneider gilt.
- Das Arbeiten in Kesseln oder Behältern unterliegt besonderen Vorschriften, die es zu beachten gilt. Umweltbedingungen beachten: Funkenflug und herabfallendes ausgeschnittenes Material. Ist die Umgebungen sehr staub- und feuchtigkeitsbelastet? Stellen Sie sicher, dass das Handplasmaschneider in dieser Umgebung betrieben werden darf. Gleiches gilt für explosionsgefährdete Umgebungen.
- Auf den Funkenflug, der beim Austritt des Strahls erzeugt wird, ist besonders zu achten, damit keine Brände oder Explosionen entstehen. An Sicherheit für den Bediener und der Umgebung darf bei thermischen Schneidverfahren nicht gespart werden.
- Bei Verwendung von Kreisschneidvorrichtungen oder linearen Verstellschlitten eventuell sogar mit elektromechanischen Antrieb können auch Schnitte mit Handplasmaschneidern eine überaus hohe Schnittqualität erreichen, wenn diese maschinell angetrieben oder wenigstens geführt sind, so dass ein Ruckeln und Zittern durch Hand- oder Armbewegungen reduziert oder ausgeschlossen wird. Existieren derartige Schneidhilfen und Vorrichtungen? Wie werden sie bedient?
Die Anwendung mit Handplasmaschneidern ist bezüglich der geforderten Schnittgenauigkeiten sicher wesentlich anspruchsloser als dies bei maschinengeführten Plasmaschneidern der Fall ist. Prinzipiell gilt es zu unterscheiden, dass handgeführte Plasmazuschnitte nicht mit maschinengeführten Zuschnitten verwechselt werden dürfen. Reduzieren Sie daher Ihre Ansprüche an die Schnittqualität, sie ist nicht vergleichbar mit CNC-gesteuerten, maschinengeführten Plasmaschneidern. Über die Schnittqualität muss man sich bei Handplasmaschneidern daher weniger Gedanken machen, denn diese von Hand geführten Brenner können die Forderungen der Norm ISO 9013 nicht erfüllen, dies bleiben den CNC-geführten Schneidmaschinen vorbehalten.
Hinsichtlich der Sicherheit und der Unfallverhütung bedarf es beim manuellen Schneiden einer erhöhten Sorgfalt, denn die Umgebungsbedingungen können sich jederzeit ändern, was bei stationären Anlagen weniger häufig der Fall ist. Schon allein das Stolpern über Kabel und der unvorhersehbare Funkenflug des Plasmaschneiders können für Gefahren und Überraschungen sorgen.
Auf der Positivseite des Handplasmaschneiders steht indes: Die geringeren Betriebskosten bei Handplasmaschneidern gegenüber den Maschinenanlagen. Prinzipiell ist der Einsatz von Handplasmaanlagen gegenüber anderen konventionellen Methoden (bohren, fräsen, sägen) als sehr wirtschaftlich zu bezeichnen, was sicher auch zu dem großen Erfolg dieses robusten Verfahrens beigetragen hat.
(Quelle, Autor: © Schneidforum Consulting aus einer Presse-Veröffentlichung in verschiedenen Fachzeitschriften, überarbeitet am 25.03.2019, 15.03.2021, 10.04.2024)
Wann und wo setzt man einen Handplasmaschneider vorzugsweise ein?
- Wann immer auf der Baustelle bei einer Montage ein Mannloch oder ein Stutzen nachträglich einzubringen sind
- Wenn in einer bereits aufgestellten Stahlkonstruktion Durchbrüche oder sonstige Anpassungen erforderlich sind
- Müssen Teile, Maschinenkonstruktionen, Behälter etc. zerlegt werden, so bietet sich der Handplasmaschneider an
- Und häufig ist der Handplasmaschneider die ideale Lösung für Anwendungen, bei denen es nicht auf die Schnittqualität ankommt
- Auch die enorme Materialvielfalt und der große Materialdickenbereich sind wesentliche Einflussfaktoren, die für das Verfahren sprechen
- Tragbarkeit, einfaches Handling und ein schnelles Endergebnis sind mit entscheidende Kriterien für den Handplasmaschneider
- Branchen wie Metallbau, Schlossereien, Behälterbau, Apparatebau, Anlagenbau, Heizungs-Klima-Lüftungsindustrie etc. nutzen diese Technologie gerne und natürlich der Baustellen-Betrieb
Optimale Schnitte mit dem Plasmaschneider
- Ein optimaler Plasmazuschnitt ist immer dann erreicht, wenn der Anwender und der Lohnbetrieb zufrieden mit dem Plasmateil sind. Hierzu muss der Plasmacutter ebenso optimal eingestellt sein.
- Natürlich kann nicht jeder Plasmaschneider jede Schneidaufgabe gleich gut lösen: Das unten im Bild 3 abgebildete Werkstück in Form eines Schlüssels wurde mit einem Feinstrahlplasmabrenner mit nur 50 A und einer geringen Vorschubgeschwindigkeit von ca. 1.100 mm/min geschnitten. Als Plasmagas wurde Sauerstoff eingesetzt, als Sekundärgas Druckluft. Geschnitten wurde der Schlüssel auf einer Plasmaschneidanlage mit Kugelumlaufspindel. Eine Kugelumlaufspindel überträgt physikalisch bedingt die erforderlichen Beschleunigungskräfte wesentlich konturtreuer als eine Zahnstangen/Ritzel-Antriebseinheit dies zu leisten vermag. Die Verwendung von Kugelumlaufspindeln in Plasmaschneidmaschinen stellt jedoch eine Ausnahme dar - daher versucht erst gar nicht, diesen Schlüssel nachzuschneiden - das könnte zur Enttäuschung werden! Sollte es dennoch gelingen, Gratulation, dann lasst uns dies wissen und schickt Fotos davon. Plasmaschneider, die von Hand geführt werden, besitzen andere Eigenschaften, andere Aufgabenstellungen, als Maschinenbrenner. Über Handplasmageräte berichten wir an anderer Stelle ausführlich.
- Ein optimaler Plasmazuschnitt sollte gratarm sein: Der Zuschnitt sollte nur wenig Grat enthalten, so dass das Entgraten mit wenig bis keinem Aufwand zu bewerkstelligen ist.
- Der Plasmazuschnitt sollte glatte Schnittkanten mit einer geringen Rauheit besitzen, siehe Bild 3.
- Die Neigung der Schnittkanten sollte so gering wie möglich sein: Beim Maschinenplasmabrenner wie oben im Bild 2 gezeigt, beträgt der Neigungswinkel < 2° bei Normalplasma und bei Handplasmabrennern ist der Winkel naturgemäß größer, er sollte wenn möglich unter 8° liegen.
- Die Schnittgenauigkeit ist abhängig vom Maschinensystem, sie liegt in der Regel bei ± wenigen Zehntelmillimetern, je nach Materialdicke. Zum Thema Schittgenauigkeit gibt es ein eigenes Kapitel und die dazu passende Norm findet Ihr im Artikel über die DIN EN ISO9013.
- Die Kanten sollten für den Nachfolgeprozess metallurgisch optimal vorbereitet sein. Soll das Plasmateil im Anschluß verschweißt werden, so sollte der Plasmacutter mit Sauerstoff als Plasmagas den kohlenstoffhaltigen Stahl wie S235 oder S355 schneiden. Soll das Teil im Anschluss pulverbeschichtet oder naß lackiert werden müssen gegebenenfalls andere Plasmaschneidgase eingesetzt werden.
- Ein optimaler Plasmazuschnitt muss auch wirtschaftlich sein, das bedeutet seine Verschleißteile sollen möglichst lange Standzeiten besitzen.
- Der optimale Plasmacutter gefährdet auch nicht den Maschinenbediener oder sein Umfeld. Sicherheitsmaßnahmen werden berücksichtigt, wie beispielsweise die Erdung, Absaugung der emittierten Gase, der Stromanschluss, der Sichtschutz vor UV-Strahlung, der Lärmschutz, denn je nach Plasmabrenner, Plasmaleistung kann die Lärmbelastung auch über 120 dBA hinaus gehen.
Wenn Probleme an der CNC-Steuerung, beispielsweise einer Roboter-Portalanlage beim Zünden des Pilotlichtbogens durch hochfreqente Strahlung entstehen, werden in der Regel folgende Maßnahmen ergriffen:
1. Abschirmen der Leitungen, Verwendung eines Metallmantels, dieser muss sorgfältig mit der Schiene des Massepotentials verbunden werden.
2. Erdung der Gesamtanlage nach Vorschrift des Herstellers. Erdungswiderstand überprüfen, notfalls weiteren Erder einsetzen.
3. Abschirmen des Schaltpultes und der CNC. Überprüfung ob alle Schirme aller Leitungen sauber geerdet sind.
4. Notfalls hat in manchen Fällen auch ein Metallkäfig als Einhausung des Bedienpultes geholfen.
5. Wenn das alles nicht zum Erfolg führt, muss an den Wechsel der Plasmaschneidanlage gegen ein Modell ohne HF-Zündung Überlegungen anstellen. Die Spirit II-Baureihe von Lincoln Electric arbeitet mit Impulse Start Technology™, mit dieser Technologie lässt sich ein Pilotlichtbogen mittels eines einmaligen unipolaren Hochspannungsimpulses zünden. Durch eine auf diese Weise erfolgende Bogenzündung entfällt die bei der konventionellen Lichtbogenzündung verwendete Funkenstrecke und auch das damit verbundene elektronische Rauschen (Hochfrequenz). Auch die anderen Hersteller wie Hypertherm, Kjellberg Finsterwalde und Thermal Dynamics zu Rate ziehen. Auch dort findet man Modelle, dass weniger Störstrahlung beim Starten produzieren.
Bei den meisten Handplasmacuttern arbeitet die HF-Zündung wie folgt: man muss zur Zündung des Plasmalichtbogens das Werkstück nur kurz antippen und erst danach kann man kontaktfrei schneiden. Die HF-Zündung darf nicht kontaktfrei zünden. Der Brennerkopf muss auf das Metall gebracht werden, damit die Zündung mit HF erfolgen kann. Der Grund liegt in der Sicherheitstechnik, würde der Brenner in der Luft zünden, könnte man den Brenner versehentlich ins Gesicht halten und Menschen verletzen. Deshalb hat der Brennerkopf einen Mikroschalter oder einen elektrischen Kontakt, um zu überprüfen, ob er das Metall berührt. Erst dann wird die Zündung frei gegeben. Ist also kein Fehler.
Wir haben eine PA-S47CNC 130 Ampère von Kjellberg im Einsatz. Mit den Einstellwerten und der Schneidtabelle ( v in mm/min - 10%) fahren wir mit einer Schnittfuge von 3 mm. In der Steuerung stellen wir die Schnittfugenkompensation zwischen 1.3 und 1.5 mm ein.
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