Wat is een plasmasnijmachine en wat is plasmasnijden?

Plasmasnijden is een bewerkingstechniek die onder andere in de metaalbewerking wordt toegepast. Plasmasnijden is een proces dat met name wordt gebruikt voor het snijden van vormen uit plaatmateriaal. Dit gebeurd doormiddel van een plasmasnijmachine. De plasmasnijmachine maakt gebruik van plasma. Dit plasma wordt met een elektrische vlamboog opgewekt. Het plasmasnijden komt voort uit het plasmalassen, dit lasproces wordt ook wel het TIG lassen genoemd. Het plasmasnijden ontstond rond 1963. Het plasmasnijden zorgde voor fraaiere resultaten dan het snijdbranden dat tot die tijd veelvuldig werd gebruikt voor het snijden van metaal. Bij plasmasnijden zijn de snedes gladder en nauwkeuriger dan de snedes die ontstaan bij snijbranden. Er ontstaan bovendien geen staalsplinters tijdens het plasmasnijden.

Een plasmasnijmachine is een ander apparaat dan een lasersnijmachine. Als men met een plasmasnijmachine een snede maakt dan is de bovenkant afgerond. Hierdoor zal men voor het afwerken nog nabewerking moeten uitvoeren. Dit is niet het geval bij producten die door een lasersnijmachine zijn gemaakt.

Waaruit bestaat een plasmasnijmachine?
Een plasmasnijmachine bestaat uit een aantal delen. Allereerst krijgt de machine haar elektrische voeding uit een stroombron. Daarnaast is er een massakabel en een stroomtoevoerdraad. Verder is er een persleiding in de machine geplaatst. Er wordt gebruik gemaakt van een inert gas of perslucht. De vlamboog wordt ontstoken door een hoogfrequent ontsteking. De machine bevat een koperen geïsoleerd en watergekoeld mondstuk. Hierin is een wolfraamelektrode geplaatst. Moderne plasmasnijders zijn uitgerust met een computersysteem waardoor men doormiddel van programmering de plasmasnijder de gewenste bewerking kan laten uitvoeren. Plasmasnijders die uitgerust zijn met een dergelijk systeem noemt men ook wel CNC- plasmasnijmachines. Hierbij staat de afkorting CNC voor Computer Numerical Control. Uiteraard is de gehele plasmasnijmachine in een stevig stalen frame gebouwd dat meestal voorzien is van een snijdtafel. Het mondstuk met de elektrode beweegt zich boven de plaat die op de snijdtafel licht. Daarvoor is het mondstuk meestal aan een beweegbare arm gemonteerd. De positionering van dit mondstuk gebeurd door het CNC-programma.

Hoe werkt een plasmasnijmachine?
Nadat de operator de plasmasnijmachine heeft geprogrammeerd in het CNC-programma wordt er via een persleiding een inert gas of perslucht met een hoge snelheid door het mondstuk gespoten. Tussen de wolfraamelektrode en het werkstuk wordt doormiddel van elektrische stroom een vlamboog opgewerkt. Hierbij wordt gebruik gemaakt van een hoogfrequent ontsteking.

Door deze vlamboog wordt een deel van het gas omgezet in plasma. Dit plasma wordt zeer heet, wel 30.000 °C en wordt door het mondstuk in een staal veranderd. De hoge temperatuur zorgt er voor dat het metaal waarop de elektrode is geplaatst wordt gesmolten. De perslucht en de hoge temperatuur zorgen er voor dat de metaaldeeltjes die gesmolten zijn worden weggeblazen. Zo ontstaat een snede in het metaal. Dit kan met een behoorlijke snelheid uitgevoerd worden.

Het mondstuk waar de elektrode in zit moet natuurlijk tijdens het proces niet gaan smelten. Daarom is het mondstuk geïsoleerd en wordt het mondstuk bovendien met water gekoeld.

Wat is thermisch gutsen en waar wordt het voor gebruikt?

Thermisch gutsen is een proces dat wordt toegepast in de werktuigbouwkunde. Binnen de werktuigbouwkunde worden veel verbindingen doormiddel van lassen tot stand gebracht. Deze verbindingen zijn niet uitneembaar. Wanneer gelaste delen uit elkaar gehaald moeten worden is hiervoor veel ‘geweld’ nodig. Een manier om lassen te verwijderen is thermisch gutsen. Thermisch gutsen is een snel proces dat regelmatig in de werktuigbouwkunde wordt toegepast, met name in de scheepsbouw en staalconstructie wordt dit proces regelmatig toegepast.

Hoe gaat thermisch gutsen in zijn werk?
Bij thermisch gutsen wordt een autogene vlam toegepast van bijvoorbeeld een snijbrander. Ook kan een elektrische boog worden toegepast met een elektrode lastoestel (gutsen met beklede elektrode). Hiermee wordt het metaal dat verwijdert moet worden verwarmd. De druk van de autogene vlam of de druk van het gas rondom de elektrode zorgt er voor dat het gesmolten metaal met druk wordt weggeblazen.

Thermisch gutsen is vakmanschap
Thermisch gutsen is niet eenvoudig. Wanneer er wordt gegutst moet het smeltbad goed in de gaten worden gehouden. Met een elektrode gaat het gutsproces sneller dan met een autogeen vlam. Het is belangrijk dat er een regelmatige groef door het gutsen ontstaat. Deze groef moet niet te breed zijn omdat er anders veel tijd nodig is om de groef weer te vullen door de lasser. Daarnaast is een regelmatige groef voor de lasser beter te vullen dan een onregelmatige groef.

Veiligheid  bij thermisch gutsen
Veiligheid is belangrijk bij thermisch gutsen. De omgeving en de persoon die gutst moeten worden beschermd. Bij gutsen wordt gesmolten metaal met een behoorlijke druk weggeblazen. Hierdoor vliegen er gloeiend hete metaaldeeltjes rond en ontstaat daarnaast veel rook. Wanneer iemand gaat gutsen moet hij of zij beschermende brandwerende (brandvertragende) kleding dragen. Ook veiligheidslaarzen en gelaatsbescherming doormiddel van een lashelm is noodzakelijk om het gutsproces veilig uit te voeren. Ook de lasrook die ontstaat moet worden afgezogen omdat deze schadelijk is voor de gezondheid van de medewerker(s). Daarnaast mogen geen mensen of brandbare objecten worden geraakt door de hete metaaldeeltjes die tijdens het Thermisch gutsen rond vliegen.

Toepassing van thermisch gutsen
Thermisch gutsen wordt gebruikt voor het verwijderen van lassen. Ook hechtlassen worden vaak doormiddel van thermisch gutsen verwijdert. Hierdoor komt thermisch gutsen veel voor in bedrijven waar gelast wordt. Staalconstructiebedrijven, grote machinebouwers en bedrijven in de scheepsbouw maken gebruik van thermisch gutsen. Het proces van thermisch gutsen kan naast autogeen en beklede elektrode ook met een plasmaboog worden gedaan en met een koolboog.