Bearbeiten von „Plasmaschneidgerät“

[[File:Jaeckle Plasmaschneidgeraet.jpg|thumb|Plasmaschneidgerät]]

Das Plasmaschneidgerät wurde zusammen mit den großen [[Hebekissen]], [[Betonkettensäge]] und [[Kernbohrgerät]] als [[Anti-Terror-Pack]] (ATP) als Reaktion auf die Anschläge vom September 2001 für die [[Bergungsgruppe 2]] beschafft.

Jeder weiß das Wasser unter 0°C gefriert über 0°C flüssig wird und bei 100°C verdampft. Es durchläuft also bei jeweils steigender Temperatur die 3 Aggregatzustände von fest, über flüssig zu gasförmig. Doch was passiert wenn die Temperatur noch weiter erhöht wird? Das gasförmige geht irgendwann in den 4. Aggregatzustand über, das [[w:Plasma (Physik)|w:Plasma]]. Der Name  Plasma kommt vom US-amerikanischen Chemiker und Physiker [[w:Irving Langmuir]]. Er hat als einer der ersten Wissenschaftler das Plasma erforscht. Das Plasma wird auch als ionisiertes Gas bezeichnet. Gas ist ionisiert wenn sich aus den Gas Molekülen durch Energiezufuhr Elektronen lösen. Durch diesen Vorgang werden elektrisch nicht leitende Gase elektrisch leitend. Nur dadurch kann mit dem Plasmaschneider geschnitten werden. Der Plasmazustand kommt bei uns auf der Erde in natürlicher Form eher selten vor, z.B. bei Blitzen, Feuer ist schwach ionisiert und Nordlichter sind ionisiertes Gas. Im Universum ist Plasma eher der Normalfall, denn weit mehr als 90% der sichtbaren Materie ist Plasma z.B. unsere Sonne.

Der Plasmaschneider besteht aus einem Inverter zur Gleichspannungserzeugung und Transformierung  der Netzspannung von 380V und 32A auf eine Betriebsspannung von 100V und bis zu 100A. Außerdem ist in  dem Inverter eine  Hochfrequenz (HF) Hilfsstromquelle untergebracht die den Pilotlichtbogen mit Spannung versorgt. Zum Betrieb sind nur noch eine Druckluftquelle mit mindestens 4,5 bar (Kompressor) und ein Plasma-Schneidbrenner notwendig. <br />  

Was im Brenner beim Schneiden vor sich geht zeigen die Bilder 1 und 2. In Bild 1 baut sich der sogenannte Pilotlichtbogen auf. Zuerst strömt die Druckluft, beim betätigen des Startknopfs am Brenner, durch die Düse. Dann zündet die Hochfrequenz Hilfsstromquelle zwischen Wolfram Kathode und Düse den Pilotlichtbogen. Der Lichtbogen wird durch die Druckluft, durch die Bohrung der Düse, nach außen geblasen und ionisiert dabei die Luft d.h. die Luft wird leitfähig. So wird eine leitende Verbindung zum Werkstück (Anode) hergestellt. Als nützlicher Nebeneffekt werden außerdem nicht leitende Stoffe wie Lacke verbrannt und der  elektrische Kontakt so verbessert. Der Anschnitt erfolgt  absolut berührungslos, was den Verschleiß der Düse reduziert.  Durch den Pilotlichtbogen zündet jetzt der Hauptlichtbogen mit der vollen Leistung (die Leistung entspricht bis zu 28 PS). Der Pilotlichtbogen schaltet sich automatisch ab. Durch den Hauptlichtbogen verwandelt sich der Druckluftstrahl zum Teil in einen Plasmastrahl der durch die Düse gebündelt wird (siehe Bild 2). Der Rest der Luft dient zur Kühlung. Durch die Umwandlung der Luft in Plasma treten an der Wolfram Kathode bis zu 30000°C<ref>http://books.google.com/books?id=96B7cPoJ82YC&pg=PA748&lpg=PA748&dq=temperatur+im+lichtbogen+plasmaschweissen&source=web&ots=jbYZkLDRoU&sig=IYjVXPRqjL1qCdqbjNj3f4gW8Gs&hl=de&ei=TA6YSZftO4--0AW-hYm1Ag&sa=X&oi=book_result&resnum=8&ct=result</ref> (am Werkstück immerhin noch bis zu 10000°C) auf und der Strahl erreicht durch die hohe kinetische Energie beim aufspalten der Moleküle mehr als Überschallgeschwindigkeit. Die hohe Energie, die aufs Werkstück auftrifft, schmilzt und verdampft das Material sofort und schleudert es aus der Schnittfuge. Am Ende des Schnitts schaltet sich die Hauptstromquelle automatisch ab. Zur Kühlung der Düse bläst die Druckluft noch etwa 1 Minute nach.Die Versorgung mit Druckluft sollte erst nach erlöschen des Zischlautes unterbrochen werden.<br />

Bei dem Schlauchpaket zwischen Handstück und Aggregat sollte man stets bedenken das es sich dabei nicht nur um ein Kabel zur Stromversorgung sondern auch um einen [[Höchstdruckschlauch]] handelt der bei unsachgemäßes Behandlung abgeklemmt oder undicht werden kann.<br />

Sobald man ein wenig Übung mit dem Gerät hat, kann man die Faustformel 20A für 5mm dicken Baustahl anwenden.Im Einsatzfall wo hoffentlich Stromzähler und saubere Schnitte keine Bedeutung haben, kann man diese jedoch vernachlässigen und immer bei voller Leistung (100A) arbeiten.

Bild:Hauptlichtbogen Plasmaschneiden.jpg|Bild 2 Hauptlichtbogen

* [http://www.expondo.de/de/Schweissgeraete/Plasmaschneider Plasmaschneidgerät von Stamos wie es beim THW zu finden ist]