Fehlerbehebung bei CNC-Plasma

Sep 12, 2023

Für eine gute Schnittqualität ist es entscheidend, dass der Brenner perfekt rechtwinklig ist und den richtigen Abstand zum Werkstück hat, wie bei diesem Brenner einer herkömmlichen Plasmaanlage.

Nicht jedes Plasma ist gleich. Menschen, die Metall mit Plasma schneiden und fugenhobeln, verstehen nicht immer, dass es verschiedene Plasmaklassen gibt, die unterschiedliche Schnittqualitäten und Produktivität zu sehr unterschiedlichen Preisen bieten.

Plasmawasser. Als tragbarste Plasmaklasse ist Luftplasma eine beliebte Wahl bei Schweißern, die die Möglichkeit schätzen, sowohl mit einem Handbrenner als auch mit einem maschinellen Brenner zu schneiden und zu fugen. Die Schnittqualität, die Sie mit einem Handbrenner erzielen, ist nur so gut wie die Person, die den Schnitt durchführt. Wenn Sie jedoch einen an einer Präzisionsschneidemaschine montierten Brenner verwenden, können Sie eine sehr glatte, relativ genaue Schnittkante mit Toleranzen innerhalb von ±0,030 Zoll erwarten.

Konventionelles Plasma. Herkömmliche Plasmasysteme auf Sauerstoffbasis nutzen Sauerstoff als Plasmagas und Wassereinspritzung, um den Lichtbogen einzuengen. Sie können Stahl mit einer Dicke von bis zu 2 Zoll schneiden, wobei die Schnittqualität etwas besser ist als bei Luftplasma. Neben einer verbesserten Schnittqualität bieten diese Systeme tendenziell auch eine höhere Einschaltdauer für den Einsatz rund um die Uhr.

Hochauflösendes Plasma. Hochauflösende Plasmasysteme, die Anfang der 1990er Jahre auf den Markt kamen, sind für den schweren industriellen Einsatz mit einem mechanisierten Brenner konzipiert. Es gibt keine Möglichkeit zum manuellen Schneiden. Dieses Plasma verwendet ein belüftetes, zweiteiliges Düsendesign, um die Energiedichte des Plasmalichtbogens von 15.000 Ampere pro Quadratzoll bei herkömmlichem Plasma auf etwa 60.000 Ampere pro Quadratzoll zu erhöhen. Hochauflösendes Plasma kann eine hervorragende Schnittqualität bei Materialien mit einer Dicke bis zu mehr als 6 Zoll mit quadratischen, bartfreien Kanten und runden Löchern mit geringer oder gar keiner Verjüngung erzeugen.

Obwohl heutige Plasmasysteme in der Lage sind, eine sehr gute Qualität zu erzeugen, ist es eine andere Sache, ein System zu haben, das dies tatsächlich tut. Die Behebung von Problemen mit Ihrem mechanisierten Plasmasystem erfordert oft ein wenig Detektivarbeit. Hier sind acht Fragen, die Sie sich stellen sollten, wenn bei Ihnen ein Problem mit der Schnittqualität auftritt.

Bei Standard-Verschleißmaterialien dreht sich der Plasmalichtbogen im Uhrzeigersinn, während sich der Brenner in den Schnitt hinein bewegt. Die quadratischsten Schnittwinkel liegen auf der rechten Seite des Bogens. Dies führt dazu, dass Konturformen im Uhrzeigersinn geschnitten werden, während sich der Brenner bei Innenmerkmalen gegen den Uhrzeigersinn bewegen muss. Überprüfen Sie die Schnittrichtung und passen Sie sie gegebenenfalls an.

Sehen Sie sich die Schneidtabellen in Ihrem Systemhandbuch an und wählen Sie den geeigneten Prozess für Ihre Schneidanwendung aus. Wählen Sie den geeigneten Prozess für Materialtyp, Materialstärke, gewünschte Schnittqualität und Produktivitätsziele. Basierend auf diesen Faktoren werden in den Schneidtabellen die von Ihnen benötigten Verbrauchsmaterialien sowie die zu verwendenden Plasma- und Schutzgase aufgeführt. Darüber hinaus werden in den Schnittparametern die erforderlichen Gasdrücke (oder Durchflussraten), der Abstand zwischen Brenner und Werkstück, die Lichtbogenspannung und die Schnittgeschwindigkeit aufgeführt.

Wenn Sie zu nahe an der Platte schneiden oder stechen, bleiben höchstwahrscheinlich Spritzer an der Vorderseite Ihrer Verbrauchsmaterialien haften. Die Düse links ist brandneu und verfügt über eine perfekt runde Öffnung zur Führung des Plasmalichtbogens. Die Öffnung für die Düse auf der rechten Seite weist sehr kleine Kerben auf, die die Qualität des Plasmalichtbogens beeinträchtigen.

Führen Sie eine schnelle Sichtprüfung Ihrer Plasma-Verbrauchsmaterialien durch, um festzustellen, ob sie abgenutzt, beschädigt oder beschädigt sind. Da es sich um Präzisionsteile handelt, können Oberflächenfehler die Systemleistung beeinträchtigen. Achten Sie darauf, Ihre Verbrauchsmaterialien bei Bedarf auszutauschen. Denken Sie auch daran, die O-Ringe beim Wechseln der Verbrauchsmaterialien zu schmieren, aber nicht zu viel, da dies auch die Leistung Ihres Systems beeinträchtigt.

Obwohl dies seltener vorkommt, kann es sein, dass die von Ihnen verwendeten Verbrauchsmaterialien nicht für den Brenner geeignet sind. Wenn weiterhin Probleme auftreten, überprüfen Sie noch einmal, ob die Teilenummern auf Ihren Verbrauchsmaterialien mit den Nummern in Ihrer Bedienungsanleitung übereinstimmen.

Überprüfen Sie, ob der Tisch und das Werkstück eben sind, bevor Sie Ihren Brenner rechtwinklig zum Werkstück ausrichten. Bedenken Sie, dass es bei verbogenem oder verzogenem Metall möglicherweise nicht möglich ist, den Brenner auszurichten, und Sie möglicherweise eine nicht optimale Schnittqualität in Kauf nehmen müssen.

Stellen Sie sicher, dass die Position Ihres Brenners relativ zum Werkstück, manchmal auch Abstandshalter genannt, nicht zu nah oder zu weit vom Werkstück entfernt ist, da dies zu schrägen und abgerundeten Schnittkanten führt. Wenn sich der Brenner zu nah am Brenner befindet, können außerdem nach hinten geblasene Metallspritzer den Brenner und die Düse ernsthaft beschädigen. Vergessen Sie nicht, den Abstand zwischen Brenner und Werkstück regelmäßig anzupassen, wenn Ihre Verschleißteile verschleißen.

6. Schneiden wir mit der richtigen Geschwindigkeit?

Schlacke ist ein toller visueller Hinweis, der Sie darüber informiert, ob Ihre Schnittgeschwindigkeit zu schnell oder zu langsam ist. Bei langsamer Geschwindigkeit handelt es sich um blasen- oder kugelförmiges geschmolzenes Material, das sich am unteren Ende der Schnittkante ansammelt. Diese Art von Schlacke lässt sich leicht entfernen und blättert vom Teller ab. Um es bei zukünftigen Teilen zu beseitigen, schneiden Sie schneller.

Schlacke bei hoher Geschwindigkeit führt dazu, dass sich am Boden des Schnitts ein dünnerer Tropfen geschmolzenen Metalls ansammelt. Leider lässt sich Schlacke bei hoher Geschwindigkeit schwerer entfernen und muss geschliffen werden. Die Lösung ist jedoch einfach. Reduzieren Sie die Schnittgeschwindigkeit, damit der Lichtbogen Zeit hat, mit der Geschwindigkeit des Brenners mitzuhalten.

Diese Abbildung zeigt einen Brenner, der in der richtigen Höhe vom zu schneidenden Metall positioniert ist. Ein zu nah oder zu weit entfernter Brenner führt zu verwinkelten oder abgerundeten Schnittkanten.

Wenn Sie ein Luftplasma verwenden, stellen Sie sicher, dass Ihre Luft sauber und trocken ist. Das Gleiche gilt für Gas, wenn Sie ein Sauerstoff- oder Mehrgassystem verwenden. Verwenden Sie stets reines, hochwertiges Gas sowie Regler und Gasleitungen geeigneter Größe. Wenn eine manuelle Spülung erforderlich ist, bestätigen Sie, dass der Spülzyklus abgeschlossen wurde. Überprüfen Sie, ob das Gas austritt oder ob der Durchfluss eingeschränkt ist. Scheuen Sie sich nicht, Ihren Gashändler um Hilfe zu bitten.

Schneidet der Tisch mit der angegebenen Geschwindigkeit? Ist der Brenner fest am Tischportal befestigt? Wie ist Ihre Tischbewegung? Vibriert es? Probleme beim Plasmaschneiden haben oft nichts mit dem Plasma selbst zu tun, sondern werden durch schlechte Bewegung oder andere Tischprobleme verursacht. Wenn Sie die vorherigen sieben Fragen durchgegangen sind und immer noch Probleme auftreten, könnte dies durchaus die Ursache sein. In diesem Fall sollten Sie sich an Ihren Tischhersteller wenden.

Jim Colt ist Manager für Anwendungstechnologie bei Hypertherm Inc., 21 Great Hollow Road, Hanover, NH 03755, 603-643-3441, www.hypertherm.com.

Wenn die Fehlerbehebung an Ihrem Plasmasystem, Brenner und Verbrauchsmaterial Ihre Schnittqualitätsprobleme nicht behebt, könnte das Problem am CNC-Tisch selbst liegen.