Was bedeutet eigentlich das „Plasma“ in Plasmaschneider

Plasma ist ein in der Physik als Gas bekannter Stoff, dessen Bestandteile in Elektronen, sowie Ionen teilweise bis vollständig aufgeteilt sind. Daraus kann man schließen, dass in Plasma massenhaft freie Ladungsträger enthalten sind. Betrachtet man das Ganze in größerem Rahmen, so kann man feststellen, dass fast einhundert Prozent der in unserem Universum vorkommenden, sichtbar leuchtenden Materie im Plasmazustand vorliegen.

In der jetzigen Bedeutung geht der Begriff Plasma auf den Herren Irving Langmuir zurück, welcher sich neben der Verbesserung der Vakuumtechnik und der Aufklärung der Atomtheorie eben auch mit ionisierten Gasen beschäftigte und jenen ihren heutigen Namen gab. Da Plasma aber nicht ganz so leicht zuzuordnen ist, was den Aggregatzustand betrifft jedenfalls, spricht man von Plasmazustand, was bereits oft als vierter Aggregatzustand gehandelt wird. Was das alles mit dem Plasmaschneider zu tun hat liegt dabei allerdings klar auf der Hand, denn elektrisch leitende Gase passen ganz gut zum Bild der meisten Schweißprozesse. Am besten kann man sich diesen Vorgang vorstellen wenn man sich die sogenannte Plasmalampe vor Augen ruft, welche jeder schon mehr als einmal gesehen hat. Das ist dieses einer Glaskugel ähnliche Gerät, aus deren Mitte meist farbige Lichtstrahlen an den Glasrand geworfen werden.

Aber auch wenn das Wort Plasma als solches schon so gut wie nicht greifbar ist und eine genauere Beschreibung sehr komplexer Ausmaße annähme, von dem Versuch der vollständigen Erklärung kann man sich nahezu verabschieden, kann man durchaus konkreter werden und die verschiedenen Plasmen nach ihren Eigenschaften noch genauer definieren. Als Beispiele seien Hochdruckplasmen, Nichtideale Plasmen oder auch kalte Plasmen genannt. Das Ganze kann man dann noch mit evtl. enthaltenden Bestandteilen oder gar Erzeugungsmechanismen verbinden, wodurch Namen wie das elektrisch erzeugte Quecksilber-Hochdruckplasma entstehen. Den kleinsten Rahmen bietet wohl der in der Teilchenphysik als Quark-Gluon-Plasma bezeichnete quasi-freie Zustand von Gluonen und Quarks.

Man sieht also, dass das in einem verwendete Schweißplasma einen wissenschaftlich hochinteressanten Hintergrund hat und so dieses spezielle Schweißverfahren in ein neues Licht rückt. Wer also das nächste Mal zum Plasmaschneider greift sollte sich über den hochwissenschaftlichen Ansatz seiner Funktionsweise bewusst sein oder es noch werden.

Die Schnittqualität beim Schneiden mit Plasmaschneidern

Es gibt eine Reihe von Faktoren die die Qualität des Schnittes den man mit einem ausführt beeinflussen. Von großer Bedeutung sind vor allem die Schneidgeschwindigkeit und die Höhe in der man den Plasmaschneider ansetzt.

Die Schneidhöhe wirkt sich sehr direkt auf die Schnittqualität aus. Hier sollte man versuchen eine möglichst konstante Schneidhöhe zu erreichen. Im Zweifel kann es hier auf jeden Millimeter ankommen, der sich im Resultat bemerkbar macht.

Gleiches gilt für die Schneidgeschwindigkeit. Man sollte beim Plasmaschneiden stets versuchen eine relativ konstante Geschwindigkeit einzuhalten, da Geschwindigkeitsänderungen sich sofort auf die Stärke des Schneidstroms auswirken. Da man im Handbetrieb nicht ständig die Stromstärke anpassen kann ist es also notwendig, eine gewisse Wohlfühlgeschwindigkeit beizubehalten. Insbesondere an Ecken, wo die Richtung gewechselt werden muss, sollten Sie den Schneidstrom am besten abschalten, weil sich sonst die Schnittgeschwindigkeit zu stark ändert.

Ein weiterer Faktor, der sich auf die Schneidstromstärke auswirkt und daher auf die Schnittqualität beim Plasmaschweißen ist der Zustand des Materials. Ein altes Metallstück braucht eine andere Schnittgeschwindigkeit oder Stromstärke als eines das frisch aus dem Werk kommt. Insbesondere bei Übergängen sollte man hier unbedingt aufpassen.

Es wird also deutlich, dass die Erfahrung des Bedieners eine nicht unwichtige Rolle spielt. Wenn es um die Schnittqualität beim Plasmaschweißen geht hilft nur üben und ausprobieren, was natürlich nicht heißt das man nicht wissen sollte, worauf zu achten ist.

Plasmaschneider und Magnesium - Eine gefährliche Mischung

Plasmaschneider eignen sich grundsätzlich zum Schneiden aller elektrisch leitenden Metalle. Es gibt jedoch ein elektrisch leitendes Metall, das besondere Beachtung verdient. Die rede ist von Magnesium.

Die Essenz der Botschaft gleich vorweg: Ja man kann Magnesium und seine Legierungen mit einem Plasmaschneider scheiden, aber empfehlenswert ist diese Prozedur nicht unbedingt.

Magnesium hat einen entscheidenden Nachteil gegenüber anderen Metallen. Es ist brennbar und bekannter Maßen arbeiten Plasmaschneider mit relativ hohen Temperaturen. Besonders gefährlich sind Staub und die Späne des Magnesium, die auch bei geringen Temperaturen bereits entzündlich sin, sofern Sauerstoff in der Umgebung vorhanden ist.

Wenn das Magnesium erst einmal brennt, dann ist nicht alles verloren, aber es sollten einige Dinge beachtet werden. So darf z. B. auf keinen Fall der Brand mit Wasser gelöscht werden, da dass Magnesium mit dem Wasser reagiert und bei dieser Reaktion unter anderem Wasserstoff entsteht.

Wer sich aus dem Chemieunterricht noch an die Knallgasreaktion erinnert weiß, dass Wasserstoff und Feuer keine gute Mischung sind. Damit scheiden auch andere gängige Löschmittel aus, da z. B. in konventionellen Feuerlöscher oftmals Wasser beigemischt ist. Ziel sollte es sein die Sauerstoffzufuhr zu unterbrechen. Das kann z. B. mit einer Löschdecke geschehen, aber auch z. B. mit Löschpulver der Brandklasse D oder trockenem Sand.

Auch sonst ist die Verwendung eines Plasmaschneiders bei Magnesium nicht sonderlich empfehlenswert. Magnesium dehnt sich stark aus, wenn es erhitzt wird, wodurch es zu Verformungen und letztlich zu einer schlechten Schnittqualität kommt.

Es sind also nicht alle elektrisch leitenden Metalle für die Arbeit mit dem Plasmaschneider geschaffen.

Ist der Plasmaschneider ein echtes Schweißgerät?

Ist ein Plasmaschneider eigentlich ein echtes Schweißgerät oder nur die Karikatur dessen, diese oder ähnliche Frage derselben Richtung sind sicherlich nicht nur dem geneigten Leser dieses recht speziellen Blogs das ein oder andere mal durch den Kopf gegangen.

Um diese Frage einmal schließend zu klären müssen wir uns natürlich nochmals mit den grundsätzlichen Dingen von Plasmaschneidern und Schweißgeräten auseinander setzen. Ich versuch dies mal auf die altmodische Art und Weise und stell die jeweiligen Punkte gegenüber. Anfangen könnte man ja mit den klassischen Anforderungen, die man an ein gängiges Schweißgerät hat.

Laut Definition soll durch das Verschweißen eine unlösbare Verbindung von Bauteilen unter Anwendung von Druck oder Wärme mit oder ohne Schweißzusatzstoffe entstehen. Diese Verbindung bzw. Verschweißung soll dann entweder temporär oder gar dauerhaft halten. Diese Definition ist inhaltlich der EN 14610 und der DIN1910-100 entnommen und kann so oder so ähnlich jedem Forum entnommen werden. Diese Definition passt natürlich zu allen gängigen Schweißverfahren, wobei man ergänzen muss, das ein Plasmaschneider, oder auch Plasmaschneidbrenner natürlich auch hervorragend zur Trennung von Bauteilen geeignet ist, nicht einzig zum Verbinden.

Hier bleibt also noch eine kleine Frage hinsichtlich der uns selbst auferlegten Problematik offen, wobei auch diese im Folgenden mit Sicherheit geklärt werden kann.

Nehmen wir nun einmal die Funktionsweise von normal üblichen Schweißgeräten und dem Plasmaschweißbrenner in den Fokus und versuchen hier Gemeinsamkeiten oder auch Unterschiede herauszuarbeiten und sinnvoll in unseren Sachverhalt mit einzubeziehen. Hier macht es wie ich denke Sinn mit dem Plasmaschneider zu beginnen und dann aus diesem Resultat Vergleiche zu ziehen.

Also, wie in öffentlich zugänglichen Foren und natürlich den unendlichen Weiten des World Wide Web zu entnehmen ist, funktioniert ein Plasmaschweißgerät (festgehalten in der EN ISO 4063: Prozess 151) mittels der Erzeugung eines Plasmastrahls, welcher durch die Erzeugung eines Lichtbogens durch hocherhitztes elektrisch leitendes Gas dem Gerät seinen Namen zu geben scheint. Die hierzu verwendeten Schutzgasgemische sind meist Gemische aus Argon und Wasserstoff, oder aus Argon und Helium. Auffällig ist hier die Verwendung von Edelgasen die im Laufe des Schweißprozesses als inerte Gase wirken und so eine Oxidation am Werkstück verringern, bzw. sogar verhindern können. Technische Raffinessen wie wassergekühlte Kupferdüsen helfen bei der Erzeugung einer zylindrischen Gassäule, welche wiederum eine enorme Energiekonzentration und damit deutlich höhere Schweißgeschwindigkeiten zulassen.

Da der interessierte Leser spätestens jetzt festgestellt hat, dass der eben beschriebene Prozess auch innerhalb eines WIG-Schweißgerätes, welches ja wie der Name sagt ebenfalls mit inerten Gasen funktioniert, abläuft, kann man denke ich klar resümieren, Plasmaschneiden ist eine Schweißtechnik und hebt sich in seiner Funktionsweise nicht allzu stark von vielen anderen Schweißverfahren ab.

Zum Ende der selbstgeführten Debatte wird also festgehalten, ein Plasmaschneider ist ein Schweißgerät und sollte fortan nie wieder unter eventuellen Identitätsproblemen leiden müssen. Und falls Sie einen Plasmaschneider suchen, finden Sie ihn hier.

Autogenschneiden - Die verschiedenen Trennverfahren Teil 1

Neben dem Plasmaschneiden gibt es auch einige weitere Trennverfahren. In den nächsten Beiträgen werde ich einige ausgewählte Verfahren vorstellen und mit dem Plasmaschneiden vergleichen.

Das erste Verfahren, das ich hier vorstellen möchte ist das Autogenschneiden. Dabei handelt es sich um eine Technik, die quasi der Vorgänger des Plasmaschneidens ist und dementsprechend einige Ähnlichkeiten aufweist. Zur Erinnerung: bei Plasmaschneidern wirkt elektrisch geladenes Plasmagas gerichtet auf das Werkstück ein. Durch den Strom erhitzt sich das Metall, schmilzt und wird durch eine im Schneidgerät installierte Gasdüse in geschmolzenem Zustand weggeblasen.

Das Autogenschneidverfahren arbeitet nicht mit Strom, sondern mit Brenngas. Dieses Gas wird entzündet und wirkt thermisch auf das Werkstück ein. Das Metall vorzugsweise ein unlegierter Stahl verbrennt bzw. oxidiert unter der Flamme und kann in dieser oxidierten Form von der im Gerät integrierten Gasdüse weggeblasen werden. Dabei ist wichtig, dass die Entzündungstemperatur des Metalls niedriger ist als die Schmelztemperatur, was insbesondere bei Edelmetallen und bei Legierungen meist nicht gegeben ist.

Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens ist eine wesentlich schlechtere Schnittqualität. Durch die Verbrennung des Metalls bildet sich Schlacke und Oxid. Beides muss nach dem Schneiden entfernt werden. Eine Nachbearbeitung ist also unumgänglich. Auch die Materialbelastung ist höher als beim Plasmaschneiden, da die thermische Energie wesentlich weniger präzise auf das Werkstück wirkt.

Unter Strich ist das Autogenschneiden vor allem für Arbeiten an unlegiertem Stahl geeignet, wenn keine hohe Schnittgüte erforderlich ist. Hier machen sich die geringeren Anschaffung und Unterhaltungskosten bemerkbar.

In den nächsten Beiträgen werden das Laserschneiden und das Wasserschneiden vorgestellt.

Plasmaschneider retten Leben

Eines der Haupteinsatzgebiete von Plasmaschneidern ist das Leben retten. Vor allem bei Feuerwehreinsätzen ist der Plasmaschneider oft unerlässliches Werkzeug. So viel z. B. im Oktober 2010 ein Mann in der Nähe von Bremen in einen 7m tiefen Schacht. Damit der Mann aus diesem befreit werden konnte mussten von der Feuerwehr mittels Plasmaschneider und Trennschleifer verschiedene Stahlteile eines darüber liegenden Förderbandes durchtrennt werden. Auch bei Autounfällen ist der Plasmaschneider mitunter das einzige Mittel um die Verunglückten aus dem Wagen zu befreien.

Mitunter ist der Plasmaschneider aber auch leider die Quelle von Unfällen. Ein Arbeiter in Polen z. B. versuchte mit einem Plasmaschneider ein leeres Ölfass zu öffnen. Selbiges explodierte, wobei der Deckel des Ölfasses gegen den Kopf des Mannes geschleudert wurde und danach noch weitere 50m weit flog.

Sofern Plasmaschneider sachgerecht eingesetzt werden und keine Behälter mit explosiven Stoffen geschnitten werden, ist der Plasmaschneider in vielen Situationen hilfreich und unerlässlich.

Günstige Plasmaschneider ohne Abstriche bei Qualität

Für Plasmaschneider kann man eine Menge Geld ausgeben. Einen Trennschnitt mit Plasmaschneidern auszuführen ist kein Probleme, aber gerade wenn es um Schnitte geht, bei denen die Schnittgüte entscheidend ist trennt sich die Spreu vom Weizen. Führende Hersteller nutzen diese Unsicherheit beim Kunden gerne für horrende Preisaufschläge, bei denen dann für einen Plasmaschneider auch mal gut und gerne 4000 EUR fällig werden. Das es auch weitaus günstiger geht sieht man im Onlineshop von stamos-schweissgeraete.de. Hier finden Sie günstige Plasmaschneider, die in Sachen Schnittgüte den Modellen anderer teurer Hersteller in nichts nachstehen.

Bezahlen Sie nicht für den Markennamen. Bezahlen Sie für Qualität und Leistung.