Grenzen und Möglichkeiten beim Plasmaschneiden

Ein Edelstahlteil mit kleinen Löchern plasmageschnitten
Grenzen von Plasma: Kleine Löcher in Edelstahl noch eingeschränkt

Die Komplexität und Toleranz der Kontur sowie die weitere Verarbeitung des auszuschneidenden Materials entscheiden darüber, ob der Qualitätsplasma- oder Normalplasmaschnitt, der Wasserstrahl- oder der Laserzuschnitt die optimale Lösung für das Schneidproblem darstellen. Erst die Einbeziehung der Komplexität der zu schneidenden Kontur gibt Aufschluss über die technischen Anforderungen des Schneidsystems.

Prinzipiell kann aber angenommen werden, dass Teile, die anschließend eingeschweißt oder in der weiteren Verarbeitung gefräst, gedreht oder gekantet werden oder sonstigen mechanischen Bearbeitungsschritten unterzogen werden, preiswert mit Plasma geschnitten werden können (Vorausgesetzt das Dickenspektrum passt!).

 

Möglichkeiten des Plasmaschneidens: Schneiden verschiedener Metalle

  • Unlegierter Stahl lässt sich hervorragend mit Qualitätsplasma schneiden, wenn die Konturen und Genauigkeitserfordernisse nicht zu hoch sind. Als Schneidgas wird Sauerstoff eingesetzt, doch auch mit Luft oder Stickstoff kann geschnitten werden, je nach gewünschtem Resultat.
  • Bei Edelstahl bildet sich eine Zunderschicht auf der Schnittkante, wenn Stickstoff als Plasmagas eingesetzt wird, die nicht nur bei Sichtkanten störend wirkt, sondern auch zum Verschweißen ungeeignet ist und daher abgeschliffen werden muss. Durch Verwendung von bestimmten Plasmabrennern beim Edelstahlzuschnitt, die mit Argon/Wasserstoff oder Formiergas betrieben werden können, kann diese Eigenart jedoch erheblich reduziert bis vermieden werden.
  • Aluminium läßt sich mit einigen Plasmatypen bis zu einer Dicke von 40 mm, laut Herstellerangaben neuster Brenner sogar bis 80 mm Dicke schneiden. Die Schnittkantenoberfläche ist leicht porös, aber überwiegend senkrecht und sauber und besitzt nur wenig bis keinen Grat. Geschnitten wird mit Luft, Stickstoff, H35 je nach Brenner und Materialdicke.
  • Messing, Kupfer können ebenfalls geschnitten werden. Häufig werden die Aluminium-Schneidtabellen auch für diese Metalle verwendet und lediglich vom Bediener angepasst. Die Schnittgeschwindigkeit bzw. die maximale Schneiddicke reduzieren sich bei diesen Metallen erheblich.  

 

Enge Konturen oder enge Schnittspalte oder kleine Löcher oder exakt einzuhaltende Toleranzen von weniger als zwei/drei Zehnteln stellen für Plasma in der Regel ein Problem dar.

  • Auswahl Qualitäts- oder Normalplasma, abhängig von:
    • Geometrie
    • Größe und Komplexität —
    • Toleranz der Kontur
    • weiterer Verarbeitung des Teils
  • Unlegierter Stahl lässt sich hervorragend mit Qualitätsplasma schneiden.
  • Auch Edelstahl lässt sich schnell und problemlos schneiden.
  • Aluminium ist kein Problem für Plasma, wenn das Dickenspektrum passt.

 

Hinweis: In jedem Fall gelten die Vorschriften und die Schneidtabellen des Herstellers. Daher in jedem Fall zuerst die Anweisungen im Handbuch beachten und im Zweifel den Hersteller zu Rate ziehen.

Die Grenzen des Plasmaschneidens:

  • Die Herstellung kleiner Bohrungen stellten früher oftmals ein Problem dar. Mit den modernen Qualitätsplasmabrennern mit spezieller Lochschneidtechnologie hingegen können ansehnliche kleine Löcher, in manchen Dickenbereichen sogar im Verhältnis von 1 zu 1 (Materialdicke zu Lochdurchmesser) produziert werden.
  • Bisherige Lochgrenzen: Der kleinste Lochdurchmesser gleich min. 1½ der Materialdicke, d.h in 5 mm dickes Blech sollte das kleinste Loch 8 mm betragen. Ab 10 mm (Grenzen sind brennabhängig schwankend) gilt Faktor 1¼, ab 20 mm Materialdicke gilt Faktor 1, d.h. ein Loch mit einem Durchmesser von 20 mm in 20 mm dicken Baustahl sollte kein Problem für den Plasmabrenner sein. Vorsicht: Angaben sind natürlich vom Brennertyp abhängig!
  • Erzielbare Höchstleistungen aktueller Lochgrenzen - sofern man über den geeigneten Plasmabrenner UND die geeignete Führungsmaschine verfügt: Lochdurchmesser ab 6 mm Blechdicke Faktor 1 und zum Teil noch besser. D.h. ein 6 mm Loch in 6 mm Baustahl ist für einige Plasmabrenner und Schneidanlagen modernster Bauart möglich. 
  • Innenecken und Innenradien sind bei neusten Qualitätsplasmabrennern und Hochleistungsportalen heute ein geringeres Problem im Normalstahl-Bereich
  • Die typische Kerbe kann durch die neuen Lochschneidtechniken der Qualitätsplasmen weitgehends vermieden bis stark reduziert werden.
  • Normalplasma erzeugen mehr Schlackereste und mehr Grat als moderne Qualitätsplasmabrenner
  • Die Schnittergebnisse und Einstellparameter sind abhängig von örtlichen Gegebenheiten und der Materialzusammensetzung, der Maschine und der Bedienererfahrung und können in Grenzen variieren.
  • Gratbildung ist abhängig von der Material-Temperatur und dem Silizium-Gehalt des unlegierten Kohlenstoffstahls.
  • Eine Stärke beim Plasmaschneiden: Die Oberflächenbeschichtungen wie Rost, Öle, Farbe sind weitaus unproblematischer für den Plasmaschneidprozess als dies beim Laser- oder Autogenschneiden der Fall ist
  • Plasma erfordert eine gute Masseverbindung des Schneidgutes mit der Stromquelle und eine spezielle Erdung des Tisches aus Sicherheitsgründen. Herstellerangaben beachten!
  • Falsch eingestellte Schnittparameter beeinflussen die Einstechzahlen beim Plasmaschneiden erheblich.

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