Κοπή με πλάσμα: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

Η διαδικασία κοπής με πλάσμα περιλαμβάνει τη δημιουργία ενός ηλεκτρικού κανάλιου υπέρθερμου ηλεκτρικά ιονισμένου αέριου, δηλαδή [[Πλάσμα (φυσική)|πλάσμ]]<nowiki/>ατος,  από την ίδια τη συσκευή κοπής με πλάσμα. Αυτό επιτυγχάνεται ως εξής: Αρχικά διοχετεύεται με μεγάλη ταχύτητα μέσα από  μία μικρή οπή που βρίσκεται σε ένα ακροφύσιο (nozzle), ένα συμπιεσμένο αέριο (οξυγόνο, αέρας, αδρανή και άλλα αέρια ανάλογα με το υλικό που θα κοπεί) προς το κομμάτι που θα κοπεί. Στη συνέχεια μέσα σ' αυτό το αέριο δημιουργείται ένα ηλεκτρικό τόξο, συνήθως μεταξύ ενός ηλεκτροδίου ενσωματωμένου στο ακροφύσιο και το κομμάτι εργασίας.  Δηλ. το κύκλωμα κλείνει ανάμεσα στο ηλεκτρόδιο που βρίσκεται μέσα στο ακροφύσιο και το κομμάτι που πρόκειται να κοπεί, μέσω του σφιγκτήρα γείωσης. Το ηλεκτρικό αυτό  τόξο ιονίζει τα παραπάνω αέρια διασπώντας τα άτομα του αερίου σε θετικά φορτισμένα ιόντα και ηλεκτρόνια (τα οποία ως γνωστό είναι αρνητικά φορτισμένα)  μετατρέποντας τα σε πλάσμα. Δημιουργείται έτσι (λόγω της ύπαρξης ελεύθερων ηλεκτρικών φορτίων) μία ηλεκτρικά αγώγιμη διαδρομή μέσα από το αέριο. Το ηλεκτρικό ρεύμα, που ρέει στη συνέχεια μέσα από το πλάσμα, ανεβάζει τη θερμοκρασία του σε θερμοκρασίες πάνω από 20000 βαθμούς Κελσίου. Η στενή αυτή υπέρθερμη δέσμη πλάσματος, που εξέρχεται με ταχύτητα από την οπή του ακροφυσίου, κτυπάει  πάνω στο μέταλλο, το λιώνει και ταυτόχρονα το απομακρύνει από τη σχισμή φυσώντας το μακρυά. Η κοπή πλάσματος είναι ένας αποτελεσματικός τρόπος κοπής τόσο λεπτών, όσο και παχέων υλικών. Χειροκίνητοι δαυλοί μπορούν συνήθως να κόψουν χάλυβα πάχους μέχρι και 38mm, ενώ ισχυρότεροι δαυλοί με έλεγχο από υπολογιστή, μπορούν να κόψουν χάλυβα πάχους έως και 150mm .<ref name=":0">{{Cite web|url=https://www.manufacturingnetwork.com/knowledgebase/view/36|title=What is CNC Plasma Cutting?|website=www.manufacturingnetwork.com|accessdate=2015-11-17}}</ref> Επειδή οι κόπτες πλάσματος παράγουν ένα πολύ θερμό και πολύ εντοπισμένο "κώνο" κοπής, είναι εξαιρετικά χρήσιμοι για την κοπή μεταλλικών φύλλων σε καμπύλα σχήματα ή για την κοπή γωνιών.

Η κοπή πλάσματος προήλθε από  το πλάσμα συγκόλλησης στη δεκαετία του 1960.  Στη συνέχεια στη δεκαετία του 1980 αναδείχθηκε σε ένα πολύ παραγωγικό τρόπο για την κοπή φύλλων μετάλλων.<ref /> Είχε τα πλεονεκτήματα, σε σχέση με τον παραδοσιακό τρόπο κοπής "μέταλλο με μέταλλο", ότι δεν παράγει τσιπ μετάλλων, δίνοντας ακριβείς κοπές και παράγοντας καθαρότερα άκρα κοπής από την κοπή με οξυγόνο. Οι πρώτοι κοπείς πλάσματος ήταν μεγάλοι, αργοί και δαπανηροί, και ως εκ τούτου, χρησιμοποιούνταν για την κοπή επαναλαμβανόμενων σχεδίων στη "μαζική παραγωγή".

Είναι απαραίτητη κατάλληλη προστασία για τα μάτια και ασπίδες προσώπου,  για να αποτρέψουν τη ζημία των ματιών που ονομάζεται τόξο των ματιών, καθώς επίσης και τη ζημιά από τα συντρίμμια. ΣυνιστάταιΣυνίσταται να χρησιμοποιείτε  πράσινο φακό με σκίαση #5. Ο OSHA (Αμερικανική Διεύθυνση Επαγγελματικής Ασφάλειας και Υγείας) συνιστά μια σκίαση #8 για το τόξα ρεύματος κάτω από 300Α, αλλά σημειώνει ότι "Αυτές οι τιμές ισχύουν, όταν το τόξο είναι εντελώς ορατό. Η εμπειρία έχει δείξει ότι, όταν το τόξο είναι κρυμμένο από το κατεργαζόμενο κομμάτι, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ασθενέστερα φίλτρα."<ref /> Η Lincoln Electric, που είναι μία βιομηχανία κατασκευής εξοπλισμού πλάσματος, λέει: "Συνήθως σκίαση από #7 έως #9 είναι αποδεκτή".  Η Longevity Global, Inc., ένας άλλος κατασκευαστής, προσφέρει τον παρακάτω πιο συγκεκριμένο πίνακα για την Προστασία των Ματιών κατά την  Κοπή Τόξου Πλάσματος:<span></span>:

Οι αναλογικοί κοπείς πλάσματος, συνήθως απαιτούν περισσότερο από 2 κιλοβάτ και χρησιμοποιούν ένα βαρύ μετασχηματιστή. Οι κοπείς πλάσματος Inverter ανορθώνουν την τάση του δικτύου και την μετατρέπουν σε συνεχή (DC). Η συνεχής τάση τροφοδοτεί στη συνέχεια σε ένα τρανζίστορ inverter υψηλής συχνότητας, τυπικά μεταξύ 10&#x20;kHz και 200&#x20;kHz. Οι υψηλότερες συχνότητες μετατροπής επιτρέπουν τη χρήση μικρότερου μετασχηματιστή, με αποτέλεσμα τη μείωση του βάρους και του συνολικού μεγέθους.

ΤοΤα τρανζίστορ που χρησιμοποιήθηκαν αρχικά ήταν MOSFETs, αλλά τώρα χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο IGBTs. Με τη χρήση παραλληλισμένων  MOSFETs, αν ένα από τα τρανζίστορ ενεργοποιηθεί πρόωρα, μπορεί να οδηγήσει σε διαδοχική καταστροφή του ενός τετάρτου του μετατροπέα. Τα IGBTs, που είναι μεταγενέστερη εφεύρεση, δεν υπόκεινται σε αυτό το είδος αστοχίας. Τα IGBTs γενικά συναντώνται σε μηχανές μεγάλων ρευμάτων, όπου δεν είναι δυνατός ο παραλληλισμός αρκετών τρανζίστορ MOSFET .

Πάλι είναι μια διαδικασία για την παραγωγή επίπεδων προφίλ από μεταλλικά  φύλλα, ωστόσο, με την εισαγωγή όμως ενός επιπλέον άξονα περιστροφής, ώστε η κεφαλή κοπής του CNC Πλάσματος να μπορεί να περιστρέφεται  κατά την κίνηση της στο επίπεδο ΧΥ. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα κοπή σε άλλες γωνίες, εκτός από 90 Μοίρες, σε σχέση με την επιφάνεια του υλικού, για παράδειγμα 30-45 Μοιρών. Αυτή η γωνία είναι συνεχής σε όλο το πάχος του υλικού. Αυτό συνήθως εφαρμόζεται στις περιπτώσεις όπου τα προφίλ που κόβονται πρόκειται να συγκοληθούνσυγκολληθούν και η γωνιακή κοπή αποτελεί μέρος της προετοιμασίας συγκόλλησης. Όταν η  προετοιμασία για τη συγκόλληση γίνεται κατά τη διάρκεια της κοπής με  CNC πλάσματος, δευτερεύουσες εργασίες όπως τρόχισμα  ή άλλες κατεργασίες μπορούν να αποφευχθούν,<ref />  μειώνοντας το κόστος. Η δυνατότητα γωνιακής κοπής  των  πλασμάτων 3 Διαστάσεων μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία φρεζαρισμένων οπών  (countersunk holes) και για να στρογγυλοποιήσουν (chamfer) τα  άκρα οπών προφίλ.

Κατά την τελευταία δεκαετία οι κατασκευαστές δαυλών πλάσματος έχουν κατασκευάσει  νέα μοντέλα δαυλών με μικρότερο ακροφύσιο και λεπτότερο τόξο πλάσματος. Αυτό δίνει την δυνατότητα κοπών  πλάσματος, με τομές που προσεγγίζουν την ποιότητα κοπών λέιζερ. Αρκετοί κατασκευαστές έχουν συνδυάσει με αυτούς τους δαυλούς με CNC ακριβείας, πράγμα που επιτρέπει στουςτην κατασκευαστέςκατασκευή να παραγάγουν εξαρτήματαεξαρτήματων που να απαιτούνχρειάζονται λίγο ή και καθόλου φινίρισμα.

ΟΙ δαυλοί πλάσματος ήταν κάποτε αρκετά ακριβοί. Για το λόγο αυτό  συνήθως τους βρίσκαμε μόνο σε επαγγελματικά καταστήματα συγκόλλησης και σε πολύ καλά εξοπλισμένα ιδιωτικά γκαράζ και καταστήματα. Ωστόσο, οι σύγχρονοι δαυλοί  πλάσματος γίνονται όλο και φθηνότεροι, και τώρα είναι μέσα στις δυνατότητες πολλών ερασιτεχνών. Παλαιότερες συσκευές μπορεί να είναι πολύ βαριές, αλλά παρόλα αυτά είναι φορητές, ενώ μερικές νεότερες με τεχνολογία [[Αντιστροφέας|inverter]]  ζυγίζουν πολύ λίγο, αλλά οι δυνατότητες τους είναι ίδιες ή και υπερβαίνουν τις δυνατότητες των παλαιότερων.