Welche Materialien lassen sich mit Plasmaschneiden bearbeiten?
Plasmaschneiden ist ein sogenanntes thermisches Trennverfahren, mit dem sich viele Materialien bearbeiten lassen. Aber um zu verstehen, dass nicht alle Materialien mit einem Plasmaschneider geschnitten werden können, solltest Du zunächst einen kurzen Blick auf das Funktionsprinzip beim Plasmaschneiden werfen. Wir tun das für Dich und erklären, welche Materialien mit einem Plasmaschneider kompatibel sind.
Plasmaschneiden ganz kurz erklärt
Inhaltsverzeichnis
Mithilfe eines Plasma-Gasstrahls wird im zu bearbeitenden Material eine Trennfuge aufgeschmolzen und ausgeblasen. Der Plasmastrahl wird durch Sauerstoff oder ein Inertgas wie Argon erzeugt, das mit hoher Geschwindigkeit durch eine Düse zum Werkstück strömt. Damit alles funktioniert, muss das Werkstück mit einer Erdungsklemme verbunden sein und ein geschlossener Stromkreis vorliegen. Zwischen dem Werkstück und der düsennahen Elektrode entsteht innerhalb des Gases ein Lichtbogen. Dieser ionisiert das Gas und bildet den Plasmakanal, der mit etwa 30.000 °C das Material aufschmilzt. Das Werkstück muss also leitfähig sein und damit ist klar, welche Materialien beim Plasmaschneiden zum Einsatz kommen. Es sind Metalle.
Leitfähigkeit beim Plasmaschneiden: Auf welche Materialien trifft das zu?
Leitfähigkeit trifft auf metallische Werkstoffe zu. Es gibt auch nichtmetallische Materialien, die leitfähig sind und tauglich für den Plasmaschneider wären. Sie haben aber kaum praktische Relevanz. Bei den Metallen gibt es prinzipiell keine Einschränkungen, aber die wichtigsten gängigen Materialien, die für das Plasmaschneiden geeignet sind, sind die folgenden:
- Stahl und diverse Edelstähle
- Grauguss, Eisen
- Legierungen wie Messing
- Aluminium
- Kupfer
Dadurch, dass beim Plasmaschneiden ein Lichtbogen gezündet wird, also mit einer sehr hohen Feldstärke gearbeitet wird, ist es auch möglich, Materialien mit einer Patina, verrosteten Oberflächen oder Primer-Beschichtungen zu bearbeiten.
Welche Materialdicken lassen sich mit Plasmaschneiden trennen?
Bis zu 40 mm dicke Werkstücke können mit Plasmaschneiden problemlos bearbeitet werden. Zum Vergleich: Mit industriellen Verfahren wie dem Autogenen Brennschneiden lassen sich zwar deutliche dickere Stücke schneiden, mit dem Laserschneiden sind es eher dünnere Bleche, die aber schneller und genauer geschnitten werden. Plasmaschneiden ist jedoch das einzige Verfahren, dass sich auch im Heimwerkerbereich gut nutzen lässt. Die Technologie wird laufend verbessert. Bei handgeführten Plasmaschneidern können mittlerweile bis zu 60 mm dicke Materialien geschnitten werden, im computergesteuerten Bereich geht es sogar schon bis zu Dicken von 160 mm. Das ist aber auch materialabhängig. Stahl kannst Du beispielsweise bis 160 mm ausreizen, während für Aluminium je nach Plasmaschneider schon bei 80 mm Schluss ist.
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Was muss beachtet werden?
Viel. Allein die Kombination aus Dicke und Material erfordert Anpassungen beim Gas, welches Du für das Plasmaschneiden hernimmst. Während dünnere Bleche häufig mit Stickstoff geschnitten werden, werden bei steigender Materialdicke Luft oder Sauerstoff als Plasmagas eingesetzt. Bei sehr dicken Materialien empfiehlt sich in der Regel eine Mischung aus Argon und Wasserstoff (oder zusätzlich noch Stickstoff) als Plasmagas. Die zu schneidende Dicke ist natürlich auch abhängig von der Leistungsfähigkeit Deines Plasmaschneiders. Wenn Dein Gerät nur über kleinere Stromstärken verfügt, hat das Einfluss auf die zu schneidenden Materialstärken. Mit 100 Ampere kannst Du Standarddicken bis zu 40 mm bearbeiten, mit entsprechend höheren Strömen geht auch mehr. Weitere Parameter, die Einfluss auf das Schnittbild und die Genauigkeit haben, sind die Düsenöffnung und die Betriebsspannung Deines Brenners.
Die Auswahl der Materialien beim Plasmaschneiden ist hoch
Im Unterschied zum autogenen Brennschneiden oder Laserschneiden kannst Du beim Plasmaschneiden ausnahmslos alle Metalle bearbeiten. Damit bist Du bei den Materialstärken zwar etwas limitiert, aber mit leistungsfähigen Plasmaschneidern werden die bearbeitbaren Materialien in Zukunft noch dicker werden. Entscheidend sind dabei aber die korrekten Einstellungen am Gerät.
