PLAZMA GÁZOK

Plazmagáznak hívjuk az összes gázt, vagy gázkeveréket, amelyeket a plazma előállítására, vagy vágásra alkalmazunk. A plazmavágás két fő fázisa a plazmagyújtási és vágási fázis. Ezért a plazmagázok feloszthatók gyújtásnál és vágásnál használt gázokra, amelyek különböznek a gázok típusának és áramlási mennyiségének szempontjából. A vágógázok mellett a plazmaégő kialakításától függően lehetnek még másodlagos, segédgázok, illetve víz. A plazmavágás folyamatát két fő fázisra tudjuk szétbontani: plazmagyújtási, és vágási fázis. Így a műveletnél alkalmazott gázok is feloszthatók a gyújtásnál, illetve a vágásnál használt gázokra. A vágás gazdaságosságát, és minőségét a plazmagáz nagymértékben befolyásolja. A különböző munkadarabok különböző gázokat igényelnek. Az eljáráshoz alkalmazott gáz kiválasztásánál mindig figyelembe kell venni a gáz mechanikai, és fizikai jellemzőit, a jó vágási minőség, és sebesség elérése céljából.

Argon gáz: viszonylag egyszerűen ionizálható, a gáz alacsony ionizációs energiája miatt, így gyakran használatos a plazmaív meggyújtásánál. Másodlagos-, vagyis védő gáznak nem alkalmas, mivel csak kis vágási sebességnél alkalmazható, viszont használatával jó minőségű vágási felület érhető el.

Hidrogén: önmagában nem alkalmas plazmagázként, viszont argonnal keverve már jó minőségű plazmagáz válhat belőle. A hidrogén redukáló hatása miatt a vágott felület oxidmentes, és sima lesz. Ez a gáz általában 150 mm-es anyagvastagságig használatos.

Nitrogén: plazmagázként való használata lehetőséget biztosít a vágás gyors és oxidmentes elvégzéséhez, akár vékonyabb lemezek esetén is. Hátránya, hogy avágott él barázdált lesz, és sajnos a vágott élek párhuzamossága nem oldható meg vele.

Nitrogén-hidrogén gázkeverék: alkalmazásával biztosítható a vágott élekpárhuzamossága. Alumínium, valamint erősen ötvözött acélok vágásához ajánlott.

Argon-hidrogén-nitrogén gázkeverék: jó minőségű vágófelületet biztosít. Szintén erősen ötvözött acélokhoz, és alumínium anyagokhoz alkalmazzák a gyakorlatban.

Oxigén: általában plazmagázként használják. Nagy vágási sebesség érhető el vele. Ötvözetlen, és alacsonyan ötvözött acélok vágásához kiváló.

Levegő: plazmagázként ötvözetlen, gyengén-, és erősen ötvözött acélokhoz, továbbá alumínium vágásához ajánlják. A gyakorlati életben a kézi plazmaív vágás egyik meghatározó gáza, főként vékony lemezek esetén. Hátránya, hogy a levegő (mivel tartalmaz kb. 78% nitrogént) növeli a vágott felület nitrogén tartalmát. Ez a későbbi műveleteknél, például a hegesztésnél porozitást okozhat.

Összefoglaló táblázat az egyes plazmagázok alkalmazásairól:

Valamennyi színesfém vágása lehetővé válik 35…50% H2 hozzáadásával. Minél nagyobb a H2 mennyisége, annál nagyobb a vágósebesség, annál szebb a vágott felület. A H2 növelésével azonban megnő az ív kialvásának veszélye, és az ív gyújtása is nehezebbé válik. A H2 – hasonlóan az N2 is – növeli a plazma hőintenzitását azáltal, hogy hűtőhatása révén leszűkíti a plazmasugár keresztmetszetét, és ezzel növeli annak energiasűrűségét.

A gáz összetétele befolyásolja az elérhető vágósebességet. Különböző plazmagázokkal végzett vágások közül az Ar + H2 keverék alkalmazása esetén érhető el a legnagyobb lemezvastagság-tartományban kedvező vágósebesség.