Debitarea cu jet de plasmă
1. Scurtă descriere
Debitarea cu jet de plasmă este un procedeu folosit pentru debitarea oţelurilor sau a altor metale (uneori şi a altor materiale) cu ajutorul unui pistolet de debitat cu jet de plasmă. La acest procedeu, gazul inert (uneori aerul comprimat) este adus în zona de debitat cu presiune mare prin duză; în acelaşi timp se formează şi arcul electric care transformă o parte din gaz în plasmă, aceasta fiind suficient de puternica pentru a debita metalul şi de a îndepărta prin presiunea exercitată metalul topit din zona de tăiere.
2. Procedeul
Tipul ce contact prin curenţi de înaltă frecvenţă(HF Contact) este adesea întâlnit la sursele de debitat clasice care utilizează o tensiune mare de înaltă frecvenţă care iniţializează o scânteie pentru o ioniza aerul dintre duză şi electrod formând astfel şi arcul de plasmă. Arcul se poate forma numai dacă electrodul este adus în contact cu materialul de debitat. Sursele care utilizează curenţi de înaltă frecvenţă nu sunt potrivite pentru aplicaţiile care utilizează debitarea prin acţionarea cu comandă numerică(CNC).
Arcul pilot utilizează pentru formare un curent de joasă tensiune şi înaltă frecvenţă pentru a iniţializa un arc de intensitate mică în corpul pistoletului generând o cantitate mică de gaz plasmagen; arcul pilor are o bucşă de reacţie în capul pistoletului. Arcul pilot este menţinut până este adus în apropierea suprafeţei de debitat, unde este iniţiat pentru a forma arcul de plasmă; arcul de plasmă dezvoltă o căldura mare ajungând chiar până la 15000°C.
Jetul de plasmă este folosit pentru debitarea metalelor de grosimi mici, având capacitatea de a debita grosimi între 2 şi 50mm. În general pistoletele de debitat pot lucra doar pe materiale conductive termic şi electric pentru a iniţializa arcul, însă noile tehnologi permit ca formarea arcului de plasmă să aibă loc între duză şi electrod. Jetul de plasmă este avantajos pentru debitarea foilor metalice în forme complexe, circulare sau unghiulare.
2.1 Metoda de amorsare a arcului de debitare cu jet de plasmă
Pistoletele de debitat cu jet de plasmă folosesc o serie de metode pentru a forma arcul de plasmă, depinzând de mediul înconjurător, sursa care este utilizată şi vechimea ei. Sursele mai vechi utilizează un circuit de mare tensiune şi înaltă frecvenţă pentru a amorsa arcul. Aceasta metoda are o serie de dezavantaje incluzând riscul electrocutării, dificultatea reparării sursei şi o mare cantitate de emisii radioactive. Sursele de debitat cu jet de plasmă avansate, cum ar fi echipamente sau computere cu comandă numerică, utilizează contactul dintre piesă şi duză pentru a amorsa arcul; duza şi electrodul sunt în contact; când gazul începe sa curgă, duza este împinsă înainte. O alta metoda, foarte puţin utilizată, este aceea de amorsare a arcului printr-o descărcare capacitivă în circuitul primar al sursei.
2.2 Echipamentele invertorizate pentru debitarea cu jet de plasmă
Sursele analogice, care utilizează de obicei o putere mai mare de 2kW, folosesc un transformator de înaltă frecvenţă. Invertoarele modifică linia de curent în curent continuu, care este alimentat printr-un tranzistor IGBT (tranzistor bipolar cu grilă izolată). IGBT-urile sunt întâlnite la surse de curent de înaltă frecvenţă. Schimbările de frecvenţă pot varia adesea de la 10 la 200Hz, depinzând de abilitatea tranzistorilor şi rectificatorilor; schimbarea la frecvenţe mai mari reduce uşor fluxul magnetic din transformatorul secundar şi de aceea mărimea acestuia poate fi redusa constructiv. De aceea invertoarele folosite la debitarea cu jet de plasmă au o putere mare şi sunt uşoare; modelele noi sunt echipate cu circuit intern care permite surselor care nu au factor de corecţie al puterii să funcţioneze cu ajutorul unor uşoare generatoare de putere.
3. Metode de debitare cu jet de plasmă cu comandă numerică
Tăietoarele cu jet de plasmă sunt de asemenea utilizate pe echipamentele de control cu comandă numerică. Ideea utilizării tehnologiei cu comandă numerică este aceea de a permite sistemului computerizat sa controleze capul pistoletului de debitat în vederea realizării unor tăieturi adânci şi curate, putând debita forme complexe. Debitarea metalelor de grosimi subţiri cu ajutorul jetului de plasmă este încet încet înlocuită de debitarea cu laser.
4. Costuri
Echipamentele de debitat cu jet de plasmă sunt relativ scumpe, din acest motiv ele sunt vândute în magazinele de sudura specializate şi depozitate în condiţii speciale.
Sursa: http://en.wikipedia.org/wiki/Plasma_cutting
