Präzises Metallschneiden mit Plasma- und Oxyfuel-Systemen

Thermisches Schneiden wird zum Formschneiden von Stählen und anderen Metallen eingesetzt, die durch thermische Verfahren verbrannt oder verdrängt werden können – wie Stahl, Edelstahl, Kupfer, Messing. Bei Southern Fabricating Machinery Sales, Inc. bieten wir eine breite Palette an Plasma-, Oxyfuel- und High-Definition-Plasma- sowie Brennschneidanlagen. Diese thermischen oder „Brenn“-Maschinen zählen zu den ältesten Formen des Metallformschneidens – abgesehen von rein mechanischen Methoden wie Hämmern, Sägen oder Hacken. Entweder wird ein Oxyfuel-Gemisch (typischerweise O₂ mit Propan) oder die modernere Plasmatechnologie eingesetzt, um Materialien bis über 150 mm (6″) Dicke zu schmelzen/brennen. Da es sich um ein thermisches Verfahren handelt, muss das zu schneidende Material hohen Temperaturen standhalten. Das Bewegungssystem der Maschinen wird über einen Computer-Controller oder CNC gesteuert; ältere Maschinen nutzten optische Tastaugen oder gar physisse Schablonen. Maschinen können mit einem oder mehreren Oxyfuel- bzw. Plasmaschneidbrennern ausgestattet sein und sogar beide Verfahren kombinieren für maximale Flexibilität beim Formschneiden.

Es gibt zwei Hauptarten des thermischen Schneidens: Oxyfuel und Plasma, mit der Unterkategorie „High-Definition“ bzw. „Feinplasma“. Beide Verfahren werden im Detail beschrieben.

Oxyfuel

Brenner, ähnlich einem Schweißbrenner für Oxyacetylen, mischen Gase für das Hochtemperaturschneiden. Als Brenngas kann jedes brennbare Gas dienen, typischerweise ein Gemisch aus Propan (Brennen) und Sauerstoff (Intensivierung). Dieses thermische Schneidverfahren ist in der Regel die effizienteste Formschneidmethode, jedoch deutlich langsamer als Plasmaschneiden und für Materialien dünner als 10–12 mm (3/8″–1/2″) kaum geeignet, da die hohe Hitze zu Verzug führt. Oxyfuel eignet sich am besten für Stähle ab 12 mm (1/2″) Dicke.

Plasma

In den 1960er-Jahren entdeckten Wissenschaftler, dass durch Erhöhung der Gasgeschwindigkeit aus einer winzigen Düse ein hochkonzentrierter thermischer Prozess – PLASMA – erzeugt werden kann. Dieses Verfahren ermöglichte thermisch geschnittene Teile mit nahezu „sägeartiger“ Oberflächengüte statt der groben Schmelzkanten des Oxyacetylen-Verfahrens. Der Plasmabrenner ist eine speziell konstruierte Düse, die Gase durch ein extrem kleines Loch zwingt, wo ein Strom angelegt wird und der Plasmaprozess beginnt. Plasma benötigt große Mengen an hochdruckgetrockneter, sauberer Luft und Sauerstoff für einen korrekten Prozess und akzeptable Standzeiten der Verschleißteile. Plasmaschneider sind sowohl als Hand- als auch als maschinenmontierte Versionen mit separater Stromquelle erhältlich.

Leistungsbereiche: Plasmasstromquellen werden typischerweise mit der Hälfte ihrer Stromstärke für die Gesamtschneidkapazität in Stahl angegeben. Beispiel: Eine 100-A-Stromquelle schneidet und locht typischerweise 12 mm (1/2″) Stahl und kann von einem Startloch oder Kanteneinstieg bis 16–19 mm (5/8″–3/4″) schneiden. Eine 200-A-Quelle schafft 25 mm (1″) kontinuierlich und bis 48 mm (1-7/8″) ab Startloch.

High Definition / Feinplasma

In den 1990er-Jahren führten Fortschritte in Elektronik und Plasmaprozess zu fein abgestimmten Stromquellen und präzisen Schneidbrennern. Diese Systeme kommen nur maschinell zum Einsatz, nicht handgeführt, da Abstand und Vorschubgeschwindigkeit streng kontrolliert werden müssen, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Sie liefern die besten Oberflächen, Maßgenauigkeiten und Details, erfordern aber eine präzise Maschine für präzise Teile.

Den richtigen Tisch wählen

Thermische Bearbeitung erfordert einen Tisch, der das Material trägt, der hohen Temperatur standhält und Rauch sowie Dämpfe absaugt oder ventiliert. In den meisten Fällen ist der Tisch nicht im ursprünglichen Systemangebot enthalten und muss separat kalkuliert werden. Tische werden oft vor Ort vom Käufer gefertigt, um die gewünschte Konfiguration zu erhalten. Alle müssen leitfähig sein, um den Plasmaprozess (falls genutzt) zu ermöglichen. Gängige Optionen:

• Materialauflagen: Alles nicht brennbare, das das Werkstück trägt – Metallsägeböcke, Pfeiler etc.
• Trockentisch: Speziell für thermisches Schneiden gefertigt, meist hoch genug über dem Boden, um Schlacke und Schmelzrückstände darunter zu reinigen. Keine Rauch-/Rauchgasabsaugung – am besten für Außenanwendungen.
• Wassertisch: Nur für Plasmaschneiden. Im Grunde ein Wassertank mit austauschbaren Stahlauflagen an den Rändern. Die Materialoberfläche liegt typischerweise unter der Wasserlinie, was Rauch, Staub und Dämpfe etwas reduziert. Wasser führt jedoch zu schnellem Abkühlen und Wiederanhaften der Schlacke am Material sowie zu Rost- und Reinigungsproblemen.
• Absaugtisch (Downdraft): Ähnlich dem Wassertisch, aber statt Wasser saugen leistungsstarke Ventilatoren Rauch und Dämpfe nach unten in den Tank und leiten sie nach außen oder in einen Staubabscheider. Der Tisch kann in „Zonen“ unterteilt sein, die durch die Brennerposition gesteuert werden, was die Effizienz stark erhöht.

Bei Southern Fabricating Machinery Sales sind wir nicht nur Experten für Plasma- und Oxyfuel-Schneidtechnologien, sondern auch für die modernere Laserschneid-Technologie und andere Formschneidverfahren wie Wasserstrahl- und CNC-Stanztechnik. Wir bieten Ihnen nicht nur das passende System für Ihre Anwendung, sondern auch für Ihr Budget. Rufen Sie uns an unter 813-444-4555 oder besuchen Sie uns online unter www.southernfabsales.com.