Wprowadzenie do cięcia plazmowego.
Źródłem ciepła w procesie cięcia plazmowego jest skoncentrowany łuk elektryczny, który jarzy się pomiędzy ciętym materiałem, a nietopliwą elektrodą umieszczoną w uchwycie plazmowym. Odpowiednią koncentrację łuku otrzymuje się za pomocą specjalnej dyszy, zwanej dyszą plazmową (dyszą tnącą).
W zależności od natężenia prądu cięcia, stosuje się dysze plazmowe o różnej średnicy. Najczęściej spotykany przedział średnic dyszy tnącej to 0,6 [mm] do 2,0 [mm]. Zadaniem dyszy tnącej jest koncentracja ciepła na niewielkiej powierzchni materiału, powodując znaczny wzrost stopnia jonizacji przepływającego gazu plazmowego. W wyniku tego uzyskuje się, łuk plazmowy o dużej mocy, którego temperatura sięga nawet do kilkudziesięciu tysięcy stopni. Pod działaniem tak wysokiej i skoncentrowanej temperatury, dochodzi do miejscowego stopienia, a nawet wyparowania nagrzewanego materiału. W wyniku tego powstaje szczelina cięcia.
Cięcie plazmowe polega więc, na miejscowym topieniu i wydmuchiwaniu materiału, przy pomocy silnie skoncentrowanego strumienia plazmowego. Palnik może być prowadzony przez operatora ręcznie lub w sposób zautomatyzowany.
Proces cięcia plazmowego, schemat.
Do cięcia plazmowego stosowany jest prąd stały o biegunowości ujemnej. Uchwyt masowy podłączony jest więc do bieguna dodatniego, a uchwyt plazmowy do bieguna ujemnego. Zajarzenie łuku plazmowego odbywa się poprzez potarcie dyszy tnącej o materiał cięty (rozwiązanie starsze technologicznie) lub przez wykorzystanie tzw. łuku pilotażowego, jarzącego się między elektrodą a dyszą plazmową. Łuk ten powstaje dzięki wykorzystaniu krótkich impulsów o wysokim napięciu, wytwarzanym w jonizatorze wysokiej częstotliwości. Wykorzystanie łuku pilotażowego, znacznie ułatwia przebieg procesu cięcia. Umożliwia wstępne nadtopienie brzegów ciętego materiału, rozpoczynanie procesu cięcia w dowolnym położeniu palnika tnącego.
Cięcie plazmowe wykorzystywane jest w wielu gałęziach przemysłu. Sprawdza się szczególnie tam, gdzie potrzebna jest dobra jakość cięcia i stosunkowo korzystny współczynnik ceny do jakości. Umożliwiaj cięcie materiałów przewodzących prąd elektryczny, o grubości nawet do 150 [mm]. Obecnie technologia cięcia plazmowego z powodzeniem zastępuje proces cięcia tlenowo-gazowego stali stopowych, z uwagi na znacznie niższe koszty eksploatacyjne w przypadku materiałów o grubości do 30 [mm].