Plasmaskjæring, metode til oppdeling og tilskjæring av metallplater o.l., hvor verktøyet er en plasmastråle (plasmajet). Et plasma er en ekstremt varm og ionisert gass. Strålen dannes når lysbuen mellom katoden i plasmabrenneren og arbeidsstykket (anoden) sammen med skjæregassen (plasmagassen) tvinges til å passere en trang åpning, gassdysen, i et vannkjølt kobbermunnstykke. Gasshastighet og elektrisk motstand i bue og gass øker når diameteren reduseres, og gasstemperaturen stiger opp mot 10 000–20 000 K. Som regel er katoden av wolfram tilsatt noen prosent av oksider av cerium, zirkonium eller lanthan, forbindelser som letter tenningen og gir forlenget levetid. Skjæregassen er argon og tilføres i ringrommet mellom katoden og munnstykket. En høyfrekvent pilotbue tenner lysbuen. Plasmastrålen med stor hastighet leverer en høy effekt til et lite område på arbeidsstykket, smelter en smal fuge på stedet og blåser fugen ren.

Konvensjonell plasmaskjæring ble utviklet og tatt i bruk av industrien i slutten av 1950-årene, og kan raskt dele nesten hvilket som helst metallisk materiale, fra tynne plater til tykkelser opp mot 250 mm. Snittkvaliteten for de mest brukte dimensjoner er imidlertid mindre god: toppkanten er rund og kantene er skrå, trekk som kan tilskrives utilstrekkelig effekt i plasmastrålen. En varmere stråle og bedre snittkvalitet kan oppnås ved å erstatte skjæregass av argon med nitrogen eller luft. Nitrogen binder dissosiasjonsenergi i plasmastrålen og frigir den på skjærestedet. Ytterligere energi tilføres når glødende jern i arbeidsstykket reagerer med oksygen i strålen. Vinningen må imidlertid betales med uønsket erosjon av elektrode og munnstykke, en ulempe som kan motvirkes, men ikke helt unngås, når elektroden fremstilles eller har innsats av zirkonium eller hafnium. Optimale forhold for skjæring og vedlikehold synes oppnådd ved å bruke nitrogen eller luft som skjæregass sammen med radiell injeksjon av vann i plasmastrålen, der den løper ut av munnstykket. Vannet bevirker en ytterligere forsnevring av strålen med tilhørende temperaturøkning. I tillegg gir den god beskyttelse mot termisk nedbrytning av nedre del av munnstykket.

Plasmaskjæring brukes fortrinnsvis for materialer som ikke egner seg for skjæring med oksygen, herunder støpejern, rustfritt stål, andre høylegerte stål og ikke-jernmetaller. Videre, med sin høye effektkonsentrasjon på arbeidsstykket, har plasmastrålen likhetstrekk med laserstrålen. Den lager smale fuger som medfører en beskjeden termisk deformasjon, og det rimeligere utstyret fører til at plasmaskjæring og plasmasveising er konkurrenter til de samme laserprosesser. Et spesielt utstyr er utviklet for reparasjon av kjernekraftanlegg og nedbygging av kondemnerte anlegg. Her er rustfritt stål det fremherskende materiale, hvorfor plasmaskjæring peker seg ut som en preferert teknikk. Såvel reaktor som tilleggsutstyr i kjernekraftanlegg er neddykket i vann, slik at alt arbeid, herunder oppdeling av komponenter for senere deponering, må foregå under vann.

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål om artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.