Il taglio dei metalli con Plasma è un procedimento che prevede l'azione combinata di un gas - soffiato ad altissima velocità con un ugello - combinato con elettroni e ioni, quindi ad un arco elettrico.
La reazione che il gas ha a contatto con questo arco elettrico fa si che si trasformi in plasma.
Il plasma trasferisce calore al materiale metallico fino a portarlo alla temperatura di fusione e rompere così la continuità del metallo.
I gas influenzano la qualità del taglio e devono essere scelti in funzione del materiale che si desidera lavorare.
A questo proposito, è fondamentale considerare le proprietà fisiche dei gas, quali l'energia di ionizzazione e dissociazione, la conducibilità termica, il peso atomico e la reattività chimica.
Solitamente in questo processo vengono utilizzati due tipi di gas:
- Gas plasma, altamente ionizzante, consente di generare il plasma
- Gas d'assistenza, ha la funzione di aiutare l'asporto del metallo e proteggere i lembi del materiale tagliato durante l'ossidazione.
Alcune caratteristiche dei gas utilizzati nel taglio plasma:
Aria compressa
Netta riduzione della vita delle parti usurabili delle torce.
Nitrurazione nel taglio di acciai ferrosi.
Ossidazione negli acciai inossidabili
L'incremento percentuale di idrogeno all'aumentare dello spessore consente elevate velocità di taglio.
L'argon contenuto è ideale per l'innesco grazie al suo basso potenziale di ionizzazione.
Azoto
Utilizzato per tagli veloci e privi di ossidazioni per spessori medi e sottili.
Incremento della vita delle parti usurabili fino a 3 volte superiori rispetto all'utilizzo di aria compressa.
Possibile nitrurazione del metallo sulla superficie tagliata.
Ossigeno
Nel taglio di acciai al carbonio, consente di ottenere tagli regolari, senza scorie o bave grazie alla reazione esotermica con il ferro.
Velocità di taglio elevate.
Zona termicamente alterata ridotta.
Metano
Ha un alto potere calorifico e migliora le qualità di taglio delle leghe di alluminio.
Incremento della velocità di taglio.
Miscele di idrogeno
Permettono di sfruttare le proprietà dell'idrogeno migliorando notevolmente i parametri qualitativi di taglio per acciai inossidabili, leghe leggere e di nichel.