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Methodik der Arbeit beim Plasmaschweißen

Es gibt viele Schweißverfahrendie wir in der Praxis anwenden können. Dazu kommen immer mehr Möglichkeiten, die uns die allgegenwärtige technologische Entwicklung bietet. Obwohl das Schweißen schon seit der Antike bekannt ist, werden immer wieder neue Methoden entdeckt. Eines davon ist das Plasmaschweißen, das denjenigen, die sich seit Jahren damit beschäftigen, noch nicht vollständig bekannt ist.  

Was ist Plasmaschweißen? 

Vielleicht sind Sie schon auf die Abkürzung PAW gestoßen, die für Plasma Arc Welding steht. Es ist nichts anderes als Plasmaschweißen oder Plasmaschneiden. Wenn Sie die Methode kennen WIG oder - außerdem - Sie haben bereits mit dieser Methode geschweißt, haben wir gute Nachrichten: PAW ist ihr sehr ähnlich und ist sogar eine Erweiterung davon. Wer sich schon öfter mit Schweißen beschäftigt hat, kennt das WIG-Verfahren – es erfordert zwar Erfahrung und Geschick, sorgt aber für eine präzise und dauerhafte Verbindung von Metallen. Es ist besonders nützlich, wenn es auf Qualität ankommt. Das Plasmaschweißen, da es eine Erweiterung des WIG ist, bietet neben der Genauigkeit eine erhöhte Effizienz.  

Plasma – was ist das? 

Plasma wird aufgrund seiner Eigenschaften als vierter Aggregatzustand bezeichnet - es ähnelt Gas, besteht aber im Gegensatz zu Gas aus positiv und neutral elektrisch geladenen Teilchen. Trotz des Vorhandenseins dieser Partikel bleibt das Plasma als Ganzes inert. Die Spezifität der Stromleitung hängt von der Temperatur ab - je höher sie ist, desto geringer ist der Widerstand und desto größer ist die Stromstärke. Es ist auch daran zu erkennen, dass das Plasma einen Lichtbogen erzeugt, weil dann die Intensität ihre Grenze überschreitet. Diese Eigenschaft wird beim Plasmaschneiden genutzt.  

Varianten des Plasmaschweißens 

Wir können drei Arten der PAW-Methode unterscheiden. Die erste heißt Mikroplasma und die Stromstärke im Prozess liegt zwischen 0,1 A und 20 A. Die nächste ist das Plasmaschweißen, bei der die Intensität zwischen 20 und 100 A liegt. Die letzte Art ist das Schweißen mit dem sogenannten Das Auge". In diesem Fall wird ein Strom von mehr als 100 A verwendet und der Plasmalichtbogen durchdringt dann die Dicke des Materials.  

Ein paar Worte zum Ablauf 

Nach all der Theorie geht es in die Praxis, also zum Schweißprozess selbst oder zum Plasmaschneiden. Wie geht's? Zunächst werden zwei Gasströme verwendet - der Plasmastrom, der den zum Schweißen erforderlichen Plasmalichtbogen erzeugt, und der Abschirm- oder Schutzstrom. Der gesamte Prozess wird durch Schmelzen und Ausstoßen von Metall durchgeführt, was durch einen Lichtbogen mit hoher kinetischer Energie erfolgt. Der Lichtbogen glüht zwischen der nicht abschmelzenden Elektrode und dem zu schneidenden Werkstück. Die Ionisation findet dadurch statt, dass der Gasstrom durch den Lichtbogen geleitet wird. Der Schneidbrenner erzeugt dank seiner hohen Leistung das für den gesamten Prozess notwendige Plasma. Wir haben es mit gekühlten Wänden einer Düse zu tun, die den Lichtbogen verengen. Durch die hohe Temperatur im Kern des Lichtbogens, die bis zu 30.000 K erreichen kann, und die hohe Geschwindigkeit des vorbeiströmenden Plasmas schmilzt dieses und bläst das geschnittene Material aus dem Bruch. 

Welches Gas ist das beste? 

Zum Plasmaschweißen verwenden wir meistens Luft. Vieles hängt jedoch davon ab, welches Gerät wir verwenden. Wenn es mehr Leistung ziehen kann, müssen wir Edelgase wie Argon verwenden, aber auch andere Gase - Wasserstoff, Kohlendioxid und Stickstoff. Manchmal ist es notwendig, Mischungen zu wählen, z.B. Argon mit Wasserstoff oder Argon mit Helium.  

Für Plasmaschneiden geeignetes Material 

Um einen Plasmaschnitt gut durchführen zu können, müssen wir wissen, was wir auf diese Weise schneiden können. Diese Methode ist für uns vor allem beim Schneiden von elektrisch leitenden Materialien am nützlichsten. Dies sind Kohlenstoffstähle, Aluminium und seine Legierungen sowie Gusseisen, Messing und Kupfer.  

Vorteile des Plasmaschweißens 

Jedes Schweißverfahren hat sowohl Vor- als auch Nachteile. Beginnen wir mit ersterem – wichtig ist, dass wir während des laufenden Prozesses nicht mehr aufheizen müssen, was uns ein schnelles Durchstechen beschert. Wenn es um Geschwindigkeit geht, garantiert das Plasmaschneiden viel höhere Geschwindigkeiten. Sie sind bis zu siebenmal größer als beim Schweißen mit Sauerstoff und Gas, also ein deutlicher Unterschied. Dadurch hat die Temperatur keinen großen Einfluss auf das Material, was für eine geringe Wärmeverformung und eine schmale Schnitteinflusszone sorgt. Das Verfahren zeichnet sich durch eine gute Qualität und ein breites Spektrum an Schnittstärken aus. So können wir sehr dünne Bleche schneiden, die kleiner als ein Millimeter und sehr dick sind – über zehn Zentimeter dick. In Anbetracht dünner Materialien ist es erwähnenswert, dass wir schneiden können, ohne sie zu verbrennen. Es ist auch einfach, den gesamten Prozess zu automatisieren. Das Letzte ist der vertikale Schnitt, der auch großartig ist. 

Nachteile des Plasmaschweißens 

Bei einer Vielzahl von Pluspunkten müssen Sie auch die Nachteile des gesamten Prozesses beachten. Beim Plasmaschneiden entstehen gesundheitsschädliche Gase und Stäube. Aus diesem Grund ist es sehr wichtig, sich um die Arbeitssicherheit zu kümmern. Ein weiterer schädlicher Faktor ist der enorme Lärm beim Schweißen. Das Problem kann behoben werden, wenn unter Wasser geschnitten wird, aber das wird nicht oft gemacht. Dabei kommen wir auch mit starker ultravioletter Strahlung in Kontakt, die sich ebenfalls negativ auf unsere Gesundheit auswirken kann. Von den Fehlern, die uns das Schweißen erschweren können, müssen wir mögliche Schwierigkeiten bei der Aufrechterhaltung der Rechtwinkligkeit der Kanten unterscheiden. Außerdem gibt es Veränderungen in der Schnitteinflusszone, was auch eine Kehrseite des gesamten Prozesses ist. 

Wo kann ich Plasmaschneiden einsetzen? 

Da das Plasmaschweißen eine hohe Qualität gewährleistet, wird es in Branchen eingesetzt, in denen die Qualität der Verarbeitung zählt. Es ist die Luftfahrtindustrie, die auch die Herstellung von Weltraumstrukturen sowie die Verarbeitung umfasst. Darüber hinaus spielt das Plasmaschneiden in der chemischen und petrochemischen Industrie eine wichtige Rolle. 

Plasma-Fugenhobeln 

Eine interessante Tatsache ist die Möglichkeit des Fugenhobelns mit Plasma, die Plasmaschneider bieten. Dadurch können wir Metall effizient und sauber entfernen. Wir können sowohl Eisen- als auch Nichteisenmetalle nuten. Es gibt auch weniger Lärm als bei anderen warmen Fugenhobelmethoden. 

 

Das Plasmaschweißen hat viele Vorteile und empfiehlt sich für diejenigen, die auch mit WIG umgehen können. Wenn Sie eine Schweißnaht von wirklich guter Qualität wünschen, ziehen Sie das Plasmaschneiden in Betracht. So können wir sicher sein, dass wir den gewünschten Effekt schneller erzielen als beim Schweißen mit Sauerstoff-Gas-Verfahren.  

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