Plasmaschneiden hat viele Vorteile gegenüber den üblichen Brennschneiden. Es geht 4-mal schneller und kann praktisch alle Metalle schneiden.
Brennschneider sind hier eingeschränkt. Denn beim Schneiden entstehen Oxide, die einen höheren Schmelzpunkt als das zu bearbeitende Material haben können und diese dadurch beschädigen. Daher kommen Brennschneider hauptsächlich bei Baustahl und reinem Eisen zum Einsatz.
Der große Nachteil der Plasmaschneider, ist der hohe Wartungsbedarf. Üblicherweise muss nach 160 Stunden Betrieb die Elektrode ersetzt werden. Gerade in der industriellen Metallverarbeitung ist das ein Problem, weil dann Maschinen angehalten werden müssen. Hier setzt die Erfindung eines chinesischen Forschungsteams des Hefei Institutes of Physical Science an.
Endlose Flamme durch Elektrodennachschub
Dort wurde ein Plasmaschneider gebaut, der theoretisch unendlich lange laufen könnte – oder zumindest so lange, bis andere Komponenten ausgetauscht werden müssen. Dazu wurde ein System entworfen, das die Elektrode laufend ersetzt. Die Plasmaflamme könne so "fast unbegrenzt" laufen, wie das Hefei Institute in einer Pressemitteilung schreibt.
Ein solcher Plasmaschneider würde vor allem in der metallverarbeitenden Industrie hilfreich sein. Man könnte damit auch Plasmaschneider in Produktionslinien und Maschinen einsetzen, die vorher wegen der kurzen Lebensdauer nicht dazu geeignet waren - weil es etwa zu viel Aufwand wäre, die Maschinen zu zerlegen, um an die Elektrode des verbauten Plasmaschneiders zu kommen. Auch für Oberflächenbearbeitung, wie thermisches Spritzen, würde sich der Endlos-Plasmaschneider eignen. Wann die Technologie reif für ein Seriengerät ist, wurde nicht genannt.
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So funktioniert ein Plasmaschneider
Um das Plasma zu erzeugen, wird reaktionsträges Gas genutzt. Üblich ist derzeit eine Mischung aus Argon und Wasserstoff. Durch Stromzuleitung wird daraus Plasma mit einer Temperatur von etwa 30.000 Grad Celsius.
Das Plasma trifft in der Form eines Lichtbogens auf das Metall. Deshalb muss das Metall stromleitend sein. Es wirkt dabei als Anode, während die Elektrode des Plasmaschneiders die Kathode ist. Das heiße Plasma schmilzt sich durch das Metall. Je nach Plasmaschneider können so Metalle mit bis zu 20 Zentimeter Dicke geschnitten werden, wobei die beste Qualität bei 5 Zentimeter oder weniger Materialstärke erreicht wird.
In der Industrie werden Plasmaschneider meist in Verbindung mit CNC-Anlagen genutzt. Der Plasmaschneider fährt dabei ein vorprogrammiertes Programm ab. Es gibt auch tragbare Plasmaschneider und günstige Geräte für den Privatanwender*innen.
Außerdem werden Plasmaschneider im Rettungswesen eingesetzt, weil sie einfacher zu verwenden sind als Schneidbrenner. Die Feuerwehr verwendet Plasmaschneider etwa bei gehärtetem Stahl, den es etwa in der Lenksäule gibt. Hydraulische Schneidegeräte können gehärteten Stahl nämlich nicht ausreichend durchtrennen.