Wie ist der Brenner aufgebaut?

Beim Brennschneiden wird das Metall auf Temperatur gebracht. Bei Kontakt mit dem Brenner wird es verbrannt und entweicht dann als Metalloxid. Entsprechend konstruierte Fackeln können ein bestimmtes Verhältnis von brennbarem Gas mit Sauerstoff mischen. Als Brenngas werden Stoffe wie Propan-Butan und Acetylen verwendet. Das Schneiden mit Acetylen ist aufgrund seiner Fähigkeit, hohe Temperaturen zu erreichen, eine äußerst effiziente Methode. Weitere Vorteile sind die Mobilität, die hohe Qualität der Metallzerspanung und die Möglichkeit, Schneidprozesse damit zu mechanisieren. Diese Methode wird in vielen Branchen angewandt, von kleinen Werkstätten bis zu großen Produktionshallen. Brennschneiden kann zur Bearbeitung von Gusseisen, Bronze, Messing, Stahl und verschiedenen Metalllegierungen eingesetzt werden. Außerdem zum Löten, Erhitzen oder Brennen.

 

Beim Gasschweißen wird das Werkstück mit einer Flamme auf eine geeignete Temperatur erhitzt, so dass es sich zersetzt und seinen Aggregatzustand ändert. Damit lassen sich Stahlwerkstücke bis zu einer Dicke von 300 mm dauerhaft verschweißen oder trennen. Der richtige Brennertyp ist für die Wirkung und die Qualität des Schnitts verantwortlich. Eine kleinere Fackel bedeutet einen kleineren Strom. Das bedeutet mehr Präzision. Brenner werden zum Schneiden und auch zum Schweißen verwendet. Allerdings eignet sich nicht jedes Metall für die Bearbeitung mit diesem Verfahren. Zu den geeigneten Metallen gehören Bronze, Messing, Gusseisen, Eisen, Wolfram und Titan.

 

Beim Plasmaschneiden hingegen wird das Metall mit Hilfe eines hochkonzentrierten Lichtbogens mit hoher kinetischer Energie, der zwischen dem zu schneidenden Werkstück und der nicht schmelzenden Elektrode glüht, geschmolzen und aus dem Schnittspalt herausgeschlagen. Das Plasma wird durch einen Brenner erzeugt. Wenn ein Strom komprimierten Gases durch den Lichtbogen geleitet wird, kommt es zur Ionisierung, und durch die hohe Leistungsdichte wird ein Strahl erzeugt. Eine Düse, die sich im Brenner befindet, fokussiert den Plasmalichtbogen. Die Wände der Düse werden gekühlt und bewirken eine Verengung der Säule. Bei diesem Verfahren wird eine hohe Temperatur im Kern des Plasmalichtbogens und eine extrem hohe Strahlgeschwindigkeit verwendet. Dadurch wird das Material geschmolzen und aus dem Schlitz geblasen.

Bei dieser Methode wird häufig Luft als Gas verwendet. In leistungsstärkeren Anlagen werden hauptsächlich Wasserstoff, Argon, Kohlendioxid, Stickstoff und Argon-Helium- oder Argon-Wasserstoff-Gemische verwendet. Der Plasmastrahl kann elektrisch leitende Werkstoffe wie Kupfer, Aluminium und seine Legierungen, Messing, legierte oder unlegierte Stähle und Gusseisen schneiden.

 

Zu den Vorteilen des Plasmaschneidens gehören u. a. eine kleine Schnittfläche, eine gute Oberflächenqualität, ein kleiner Spalt, ein schnelles Einstechen, eine einfache Automatisierung des Prozesses, ein Schnittdickenbereich von 0,5 mm bis 160 mm, ein effizientes vertikales Schneiden, eine geringe thermische Verformung, eine etwa 6-mal schnellere Schnittgeschwindigkeit als beim Autogenschneiden, eine geringe Temperatureinwirkung auf das Werkstück und kein Verbrennen von dünnen Materialien. Zu den Hauptnachteilen gehören Veränderungen im Einflussbereich des Schnitts, Lärm (nicht anwendbar beim Unterwasserschneiden), starke UV-Strahlung, Schwierigkeiten bei der Aufrechterhaltung der Rechtwinkligkeit der Kante sowie eine große Menge gesundheitsschädlicher Dämpfe und Gase.