Praxisseminar 1 2008 Hypertherm Plasmaschneiden

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Wenn es auf den Schnitt ankommt !
Fachveranstaltung der
Firma Reiz Schweisstechnik
am 28. und 29.02.2008
“Manuelles Plasmaschneiden von
unlegiertem Stahl, Aluminium und Edelstahl
Schnittoptimierung und häufige Fehler“
Übersicht
Wenn es auf den Schnitt ankommt !
- allgemeines über Plasma
- Was ist Plasma
- Unterschiedliche Stromquellen
- Unterschiedliche Brenner
- Unterschiedliche Plasmagase
- Schneidparameter
- Brennerhöhe
- Schneidgeschwindigkeit
- Schneidrichtung
- Verschleißteile
- Auswahl der Verschleißteile
- Einfluß auf Lichtbogenspannung
- Fehlererkennung
Was ist Plasma . . . ?
Wenn es auf den Schnitt ankommt !
Was ist Plasma . . . ?
Wenn es auf den Schnitt ankommt !
Der oft übersehene "vierte Aggregatszustand"
wird PLASMA genannt. Das Hinzufügen von
ausreichender Wärmeenergie führt dazu, dass
Gas ionisiert. Das ionisierte Gas mit seinen
stromführenden Eigenschaften ist die
Grundlage,auf der alle Plasmasysteme
betrieben werden.
Wenn es auf den Schnitt ankommt !
• hohe Einschaltspitzen durch die
Magnetisierung des Trafos
• die relativ hohe Restwelligkeit
führt zu einem erhöhten Verschleiß
der Elektroden.
• Die fallende Kennlinie dieser
Stromquellen führt zu einer
Änderung der Ausgangsleistung
je nach Materialstärke
• Diese unterschiedlichen Ausgangsleistungen wirken sich auf den
Durchmesser der Düsen aus und
können zu schlechteren Schnittqualitäten führen.
sekundär-getaktete-Stromquelle Chopper
Wenn es auf den Schnitt ankommt !
• Zeitlich definierte Stromanstie
sind einstellbar.
• Dadurch wird die Stromspitze
eliminiert.
• Durch die Taktung wird eine weitere
Glättung des Ausgangsstromes
notwendig.Dies führt zu
verbesserten Standzeiten der
Elektoden.
• Bei dieser Art Stromquellen handelt
es sich um Konstantstromquellen mit
einer Rechteckkennlinie. Hierbei ist
Ausgangsleistung nicht mehr
abhängig
von der Blechdicke.
Wenn es auf den Schnitt ankommt !
1 - Brennerkappe
2 - Elektrode
3 - Schneiddüse
4 - Plasmalichtbogen
5 - Werkstück
A - Kühlluft
B - Plasmagaswirbel
C - Elektrodenmaterial
D - Materialspritzer
Wenn es auf den Schnitt ankommt !
Wenn es auf den Schnitt ankommt !
Plasmagas
Sekundärgas
Zweigasbrenner =
getrenntes Plasmagas
getrenntes Sekundärgas
Wenn es auf den Schnitt ankommt !
Plasmagas
Injektionswasser
( aufbereitetes Wasser )
Wasserinjektion =
Plasmagas
die Einschnürung des Lichtbogens
erfolgt durch Wasserdruck
Wenn es auf den Schnitt ankommt !
Plasmagas
Sekundär Gas oder
Wasserinjektion
Luft / Wasser Gemisch
Luftglocke unter Wasser
Plasmaschneiden mit
Wassermuffler =
notwendig wenn Sauerstoff
unter Wasser geschnitten wird
Unterschiedliche Plasma - Gase
und Ihre Verwendungen
Wenn es auf den Schnitt ankommt !
Druckluft :
Einsatz hauptsächlich bei Handschneidanlagen.
Die Schneidleistung beträgt in der Regel weniger als 200 Amp.
+ billiges Medium
+ gute Schnittqualität an allen Materialien ( Winkel + Bartbildung )
- geringe Standzeit der Elektroden
- beim Einsatz an Kohlenstoff - Stahl entsteht eine Aufnitrierung der Schnittkante
- beim Einsatz mit Edelstahl entsteht eine Oxydation der Schnittkante
Unterschiedliche Plasma - Gase
und Ihre Verwendungen
Wenn es auf den Schnitt ankommt !
Stickstoff :
Einsatz hauptsächlich bei Maschinenschneidanlagen.
Die Schneidleistung beträgt in der Regel zwischen 20 - 750 Amp.
+ hohe Schneidleistung
+ gute Schnittqualität bei Alu und Edelstahl ( Winkel + Bartbildung )
+ hohe Standzeit der Elektroden
- beim Einsatz an Kohlenstoff - Stahl entsteht eine Aufnitrierung der Schnittkante
- beim Einsatz an Kohlenstoff - Stahl ist mit einer Bartbildung zu rechnen
Unterschiedliche Plasma - Gase
und Ihre Verwendungen
Wenn es auf den Schnitt ankommt !
Argon - Wasserstoff ( H35 ) :
Einsatz hauptsächlich bei Maschinenschneidanlagen.
Die Schneidleistung beträgt in der Regel zwischen 100 - 1000 Amp..
+ höchste Schneidleistung
+ beste Schnittqualität bei Alu und Edelstahl ( Winkel + Bartbildung ) ab ca.
8mm Blechdicke
+ sehr gute Standzeit der Elektroden
+ sehr hohe Schneidleistung bis max. 150mm Blechdicke
- relativ hohe Gasekosten
- die Plasmaanlagen benötigen eine Sonderausrüstung
Unterschiedliche Plasma - Gase
und Ihre Verwendungen
Wenn es auf den Schnitt ankommt !
Stickstoff - Wasserstoff ( F5 ) :
Einsatz hauptsächlich bei Maschinenschneidanlagen.
Die Schneidleistung beträgt in der Regel zwischen 40 - 80 Amp..
+ beste Schnittqualität bei Alu und Edelstahl ( Winkel + Bartbildung ) ab ca.
2mm Blechdicke
+ sehr gute Standzeit der Elektroden
+ sofort verschweißbare Schnittkanten
- relativ hohe Gasekosten
- höhere Winkelabweichung als bei Stickstoff oder Druckluft
Unterschiedliche Plasma - Gase
und Ihre Verwendungen
Wenn es auf den Schnitt ankommt !
Sauerstoff :
Einsatz hauptsächlich bei Maschinenschneidanlagen.
Die Schneidleistung beträgt in der Regel zwischen 100 - 400 Amp..
+ hohe Schneidleistung
+ beste Schnittqualität bei Kohlenstoff - Stahl ( Winkel + Bartbildung )
+ gute Standzeit der Elektroden ( LongLife )
+ Nacharbeitsfreie verschweißbare Schnittkanten bei ST-Stahl
- nicht geeignet für den Einsatz bei Alu und Edelstahl
Schneidparameter
Brennerhöhe:
Wenn es auf den Schnitt ankommt !
Der richtige Abstand des
Brenners zum Werkstück
beeinflußt
- Winkelabweichung
- Werkstückkante
- Bartbildung
Negative
Abschrägung
Zu
niedrig
Null
Abschrägung
richtig
Positive
Abschrägung
Zu
hoch
- Verschleiß
Schneidparameter
Geschwindigkeit:
Wenn es auf den Schnitt ankommt !
Durch die Geschwindigkeit
werden beeinflusst:
- Bartbildung
- Schnittwinkel
- Schnittfugenbreite
- Ausbildung der Ecken
- Maßhaltigkeit von kleinen Kreisen
- Verschleiß
Zu schnell
Zu langsam
Richtige
Geschwindigkeit
Beim Handschneiden liegt die beste Schneidgeschwindigkeit zwischen
900 und 2500 mm/min.
Schneidparameter
Schneidrichtung:
Wenn es auf den Schnitt ankommt !
Da das Plasmagas durch die Schrägstellung der Bohrungen
im Wirbelring immer in eine Richtung verwirbelt wird ist
beim Plasmaschneiden immer eine „gute“ und eine
„schlechte“ Seite der Schnittfuge vorgegeben. Dieses sollte
bei der Schneidrichtung berücksichtigt werden.
Einfluss der Verschleissteile
Wenn es auf den Schnitt ankommt !
Schneidparameter mit powermax
Standard-Verschleissteilen:
Material: VA 3 mm
Leistung: 40 Amp.
Spannung: ca. 140 Volt
Geschwindigkeit: ca. 3.500 mm/min.
Ergebnis:
Oxydierte Schnittkante, starke, schwer entfernbarer Bart
an der Unterkante, starke Rauchentwicklung
Einfluss der Verschleissteile
Wenn es auf den Schnitt ankommt !
Standarddüse und
Standardwirbelring
Schneidparameter mit powermax
FineCut-Verschleissteilen:
Material: VA 3 mm
Leistung: 40 Amp.
Spannung: ca. 72 Volt
Geschwindigkeit: ca. 2.000 mm/min.
FineCut-Düse und
FineCut-Wirbelring
Ergebnis:
Oxydierte Schnittkante, keine bzw. sehr geringe Bartbildung
an der Unterkante, weniger Rauchentwicklung, bei beschichteten
Material kaum Randzonenverbrennungen.
Fehlererkennung
Wenn es auf den Schnitt ankommt !
- Das optimale Zusammenspiel aller vorgenannten
Parameter gewährleistet die besten Schneidergebnisse und
höchsten Verschleißteilstandzeiten.
- Ein Qualitäts- oder Standzeitproblem kann immer
verschiedene Ursachen haben.
- Informationen über die Ursachen können sowohl das
Werkstück als auch die benutzten Verschleißteile liefern.
Wenn es auf den Schnitt ankommt !
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit und
einen informativen und unterhaltsamen Tag
bei den praktischen Vorführungen und
weiteren Vorträgen
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