Ein optimaler Plasmazuschnitt ist immer dann erreicht, wenn sowohl der Besteller des Zuschnitts als auch der Lohnbetrieb mit dem Zuschnitt zufrieden sind.
Kurzbeschreibung in 6 Kriterien:
Die erzielbare Genauigkeit kann man optimieren, wenn man die richtigen Stellschrauben kennt und die wir im Beitrag über die Schnittfehler erläutern.
Da auch die Bedienererfahrung eine bedeutende Rolle spielt, empfehlen wir, wenn möglich, die Parameter im Einzelfall durch konkrete Schneidversuche zu optimieren und so zu überprüfen, ob der Plasmabrenner die an ihn gestellten Toleranzen erfüllen kann.
Als Beispiel hier einige Aussagen, wie manche Unternehmen ihre erzielbare Toleranz bei Zuschnitten angeben. Die Werte unterscheiden sich in der Praxis stark:
Die Genauigkeit des Schneidverfahrens wollen wir im weiteren erörtern.
Die erzielbare Schnittgenauigkeit bei Zuschnitten ist abhängig von vielen verschiedenen Parametern:
Im Stahlbau müssen häufig typische 17 mm Durchgangslöcher an den Kopf- und Fussplatten eingebracht werden. Bei diesen Löchern ist es wichtig, dass eine 17 mm Schraube problemlos hindurch passen muss.
Problem: Lochgenauigkeit
Beim Plasmazuschnitt ist der obere Ausschnitt größer als der untere, das Loch läuft konisch zu. Die Schraube passt zwar oberhalb in das Loch aber nicht durch das Loch. Also wird das Loch in der Praxis einfach größer geschnitten, so dass es oben einen größeren Durchmesser als 17 mm besitzt und an der Materialunterseite die Schraube so gerade durch passt. So spart man sich vermeintlich die Nacharbeit ein, dem Aufbohren. Doch so einfach und zulässig ist das nicht. Der Überdeckungsfaktor ist hierbei nicht selten zu gering, d.h. die Schraube hat zu wenig Material zum Festziehen zur Verfügung, dies gefährdet unter Umständen die Statik eines Gebäudes und wird vom Architekten, Statiker nicht zugelassen.
Lösung:
Um das Problem zu lösen, wird die Bohrung so eng und passend wie möglich geschnitten, vorausgesetzt das Bauvorhaben erlaubt generell die Nutzung eines thermischen Trennverfahrens.
Die besten Schnittgenauigkeiten erreicht ein Qualitätsplasma mit einschnürendem Plasmastrahl und Sekundärgastechnik, das in der Lage ist, das 17 mm große Loch in beispielsweise 20 mm dicken Stahl mit einer Toleranz von z. B. ± 0,3 mm zu erzeugen. Während beispielsweise ein konventioneller Plasmacutter nur eine Toleranz von ± 0,6 mm oder schlechter in gleichem Material erreichen würde.
Dies bedeutet: Mit Normalplasma schneidet man das Loch z.B. mit 18,2 mm Durchmessern an der Oberseite und erhält am Lochaustritt die gewünschten 17 mm Durchgang. Während der Zuschnitt mit Feinstrahlplasma ein oberes Loch mit beispielsweise 17,6 mm Lochdurchmesser erzeugen könnte.
Fazit:
Gesetz dem Fall der thermische Zuschnitt sei erlaubt, dann besteht die Chance mit einem modernen Qualitätsplasmabrenner eine bessere Toleranz zu erreichen als mit dem Normalplasmabrenner und spart so aufwendige Bohrarbeiten ein.
Die Lochgenauigkeit ist nur ein wichtiges Thema von weiteren. Die Lochtoleranzen werden auch von der Schneidmaschine beeinflusst.
Es gibt Einsatzfälle, in denen der Plasmazuschnitt weniger gut einsetzbar ist und man eine abgesenkte Schnittqualität akzeptieren sollte. In vielen Fällen kommt der einfache, normale Plasmabrenner schnell an seine Grenzen. Berücksichtigen Sie dabei, dass alle nun folgenden Angaben vom Brennertyp, Material, Einstellwerten und vom persönlichen Empfinden abhängig sind! Wo es mit der Schnittqualität bei Plasma Grenzen gibt:
Die Genauigkeit beim Plasmaverfahren darf niemals so verstanden werden, wie bei einem Laser oder einem mechanischen Bearbeitungsprozess. Die erzielbare Genauigkeit ist keine feste Eigenschaft des Verfahrens, sondern hängt von Bauteil, Geometrie, Material, Maschine und Prozessbedingungen ab.
Beispiel:
Eine rechteckige Figur mit den Abmessungen von 250 x 750 mm mit einigen Ecken und Ausbrüchen in 10 mm Normalstahl stellt für Qualitätsplasma im Normalfall keine große Herausforderung dar. Das Teil sollte mit ± 0,3 mm sauber und gratfrei erzeugt werden können, wenn alle Parameter optimal eingestellt sind.
Aber: Erhält das gleiche Teil beispielsweise eine Vielzahl an Bohrungen und einen oder mehrere große Ausschnitte und schon wird eine Aussage über die Genauigkeit weitaus schwieriger. Denn: Durch die vielen Ausschnitte wird eine nicht geringe Menge an Wärmeenergie in das Material eingebracht, das Material dehnt sich aus und die Zehntel "wandern" nur so dahin. Das, was vorher gut passte, ist anschließend statt ± 0,3 mm, nun ± 0,4 mm oder mehr "weggelaufen". Doch selbst wenn es einem guten Bediener gelänge, die Außenkontur durch entsprechende Schnittspaltkorrekturen und Wegoptimierung auf Kurs ± 0,2 mm zu halten, so sind die Abstände der Innenkonturen zueinander und die Bohrungsdurchmesser und die Ausschnitte etc. unter Umständen weit weg vom ursprünglichen Ziel.
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