Plasmaschneider
Foto: Rainer Schwarz
Foto: Löschzug Wiedenbrück
Ein Plasmaschneider ist ein Elektronenemitter, der beim Trennen von Metallen den Schneidbrenner mit Acetylen und Sauerstoff ersetzen kann. Der Plasmaschneider besteht aus Inverter, Handstück, Massekabel, Stromzuleitung und Druckluftzuleitung.
Funktionsweise
Bei einem Plasmaschneider brennt ein Lichtbogen zwischen einer Wolframelektrode und dem Werkstück. Der Lichtbogen wird fast ausschließlich mit einer Hochfrequenzzündung gezündet, dieser wird ca. 30000 Grad Celsius heiß. Dieser Lichtbogen wird am Austritt durch eine isolierte, manchmal auch wassergekühlte Kupferdüse eingeschnürt. Dadurch wird die Energiedichte im Plasma derartig erhöht, dass das Werkstück an der Auftreffstelle schmilzt. Das Schmelzbad wird durch einen Gasstrahl weggeblasen, wodurch die Schnittfuge entsteht. Als Gas zum Ausblasen wird häufig Luft in Form von Druckluft verwendet. Für eine bessere Schnittfuge werden auch Schutzgasgemische eingesetzt, die eine Oxidation verhindern bzw. abschwächen. Charakteristisch für Plasmaschneidfugen ist eine Abrundung der Kante an der Eintrittsstelle.
Anwendung in der Industrie
In der Metallverarbeitung wird das Plasmaschneiden mittels eines von Hand oder maschinell geführten Plasmabrenners eingesetzt. Je nach Stromstärke ist man so in der Lage, elektrisch leitende Werkstoffe bis zu 200mm zu durchtrennen. Gängige Handplasmaanlagen haben bis zu 120 Ampere Stromstärke und arbeiten mittels Druckluft um den erzeugten Lichtbogen einzuschnüren und das geschmolzene Material auszubringen. Bis zu 1200 Ampere liefern die stärksten Systeme für maschinell geführte Plasmaschneidsysteme. Zum Zeitpunkt pendeln sich Anlagen rund um 300 Ampere ein welche bis zu 70mm Schwarzblech durchstechen können. Bei der heutigen Plasmatechnik wird weiter in der Technologie zwischen konventionellem Plasmaschneiden und dem lasernahem Präzisionsplasmaschneiden unterschieden. Beim Präzisionsplasmaschneiden werden Gratfreiheit der Schnittlinien, Winkeligkeit des Schnittes oder eine metallisch blanke Oberfläche als Kriterium angesetzt. Hierbei werden statt Druckluft technische Gase eingesetzt um die Schnittqualität zu erreichen. Der Vorteil gegenüber dem autogenen Brennschneiden bei CNC Plasmaschneidanlagen liegt hauptsächlich in der Schnittgeschwindigkeit welche als circa 4 mal so hoch angesetzt werden kann.
Außerdem kann man ihn zur Herstellung von Wasserstoff verwenden.
Dabei werden Kohlenwasserstoffe mit einem Plasmabrenner erhitzt und trennen sich somit in Wasserstoff (H) und Kohlenstoff (C) auf.
Dieses Verfahren wurde in Norwergen entwickelt und heißt Kværner-Verfahren.
Fotos: J. Boeckmann Löschzug Wiedenbrück
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arbeiten mit dem Plasmaschneider bei der Feuerwehr
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setzen einer Schnittfuge
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Anwendung im Rettungswesen
Wurden Plasmaschneider zunächst nur in der Industrie eingesetzt, findet die mobile Variante des Geräts zunehmend Einzug im Feuerwehrwesen. Können ein hydraulischer Spreizer und eine Rettungsschere aus Platzmangel nicht eingesetzt werden oder verbietet sich der Gebrauch eines Schneidbrenners aufgrund seiner schwierigen Handhabung und großen Hitzeentwicklung, stellt der Plasmaschneider eine ideale Alternative dar. Die geringe thermische Ausbreitung ermöglicht es, auch nah an Personen zu arbeiten.
Ebenso ist es auch nicht möglich, mit der Rettungsschere gehärteten Stahl, wie er in der Lenksäule und im Querlenker verwendet wird, zu durchtrennen. Auch hier kommt deshalb das Plasmaschneidgerät zum Einsatz.
Die Geräte haben im Allgemeinen eine Stärke von 100-140 A. Mit ein wenig Übung reichen 20 A um 5 mm dicken Baustahl zu trennen. Dadurch ist es leicht möglich mit den Geräten des Rettungswesens bis zu 30 mm dickem Baustahl zu trennen.
Siehe auch:
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