De werking van plasma
Binnen de lastechniek is plasma een bekend begrip. De term plasma wordt binnen de branche gebruikt bij snijden en gutsen. Maar wat is plasma nu precies?
Wat is plasma?
Plasma is de vierde fase van een materie. Een materie wijzigt naar gelang er energie of warmte aan wordt toegevoegd. Stel we nemen de materie water als voorbeeld. De eerste drie fases van water zijn ijs (vast), water (vloeibaar) en stoom (gas). Het verschil tussen deze drie fases is de toegevoegde energie. Wanneer we in de derde fase energie of warmte blijven toevoegen, dan wordt het gas omgezet in geioniseerd gas. Dit ionisatieproces zorgt ervoor dat het gas elektrisch geleidend wordt. Geïoniseerd gas noemt men plasma.
Het plasma snijproces
Het plasma snijproces gebruikt dit elektrisch geleidend gas om energie van een elektrische krachtbron via een plasma snijtoorts naar het te snijden materiaal te brengen. Een plasmasnijsysteem bestaat uit een krachtbron, een vlamboogstartsysteem en een toorts.
De krachtbron geeft elektrische stroom met constante stroomrichting (DC current). Het open spanningscircuit ligt tussen de 240 tot 400 VDC. De uitgaande stroom (amperage) van de krachtbron geeft aan wat de snijmogelijkheden zijn met betrekking tot snelheid en dikte.
De functie van de stroombron is het voorzien van de juiste energie om de plasmaboog, na ionisatie, vast te houden.
Het vlamboogstartcircuit is een hoogfrequentie generatorcircuit dat een wisselspanning (AC) produceert van 5000 tot 10000 volt op ongeveer 2 MegaHertz. Deze spanning wordt gebruikt om een boog met hoge intensiteit in de toorts te creëren, zodat het gas ioniseert en plasma wordt geproduceerd.
De toorts dient als houder van de slijtdelen: nozzle en elektrode. De toorts voorziet in de koeling van deze onderdelen door middel van gas of water. De nozzle en de elektrode zorgen voor een optimale plasmastraal.
Wanneer de trekker op de toorts wordt overgehaald, begint de perslucht te stromen. Deze perslucht zorgt ervoor dat de nozzle en de elektrode - die in rust tegen elkaar zitten - van elkaar worden getrokken waardoor er een vonk ontstaat. Door deze vonk wordt de vlamboog ontstoken die op zijn beurt de actuele plasma snijboog vormt.
In het kort: de verschillende componenten in een systeem zorgen voor de elektrische energie, het ioniseren van materie en het controleren van het proces. Dit alles is nodig om met een hoge kwaliteit verschillende metalen te snijden zoals aluminium, roestvrijstaal en staal.