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Plasmaschneidgerät
Aufgabe des Plasmaschneidgerätes
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 2. Bergungsgruppe beschafft. Hauptaufgabe dieses Paketes, und somit aus der Betonkettensäge, ist das Bergen und Retten von Personen aus Trümmerkegeln .
Selbstverständlich lassen sich die Komponenten aber auch gut für Unglücke kleineren Ausmasses verwenden.
Was ist Plasma?
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. Der Name Plasma kommt vom den 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.
Inbetriebnahme
Um das Plasmaschneidgerät in Betrieb zu nehmen, sind folgende Dinge nötig:
- Stromversorgung über 32A Stecker des Plasmaschneidgerätes (max. Leistungsaufnahme 20kVA).
- Druckluftversorgung des Plasmaschneidgerätes mit 4,5 - 5,5 bar, Verbrauch bei 5,5 bar ca.180 l/min (z.B. durch Druckluftflaschen, LKW Druckluftanlage oder durch einen Kompressor).
- Masseleitung am zu trennenden Objekt anbringen um den Stromkreis zwischen Transformator und Werkstück zu schließen.
- Der Helfer schützt sich zusätzlich zur Persönliche Schutzausstattung mit Lederschürze und verdunkelte Schutzbrille der Stufe 4 oder 5 gegen Funkenflug und Verblitzen.
Funktion
Das Plasmaschneidgerät verflüssigt das zu zerschneidende Metall (im folgen einfachheitshalber Werkstück genannt) mithilfe eines 5000°C bis 30.000°C[1] heißen Lichtbogens der Wolframelektrode im Kopf des Handstückes. Die Druckluft schießt das Plasma gegen das Werkstück und das dadurch gescholzene Material daraufhin aus der Schweißnaht.
Der Strom der von dem Aggregat für den Betrieb zur Verfügung gestellt wird, kann zwischen Werten von 20A bis 100A justiert werden.
Nach Beendigung des Schneiden und loslassen des Tasters am Handstück tritt weiterhin Druckluft aus. Diese hat nun die Aufgabe die Wolframelektrode zu kühlen.
Das Aggregat des Plasmaschneidgerätes und die Versorgung mit Druckluft sollte erst nach erlöschen des Zischlautes unterbrochen werden.
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.
Sobald man ein wenig Übung mit dem Gerät hat, kann man die Faustformel 20A für 1mm dicken Baustahl anwenden. - Im Einsatzfall wo jedoch hoffentlich Stromzähler und saubere Schnitte keine Bedeutung haben, kann man diese jedoch vernachlässigen.
Vorteile gegenüber dem Autogenbrennschneiden
- es können alle metallischen Materialien geschnitten werden die elektrisch leitend sind (nicht nur Stahl wie beim Brennschneiden)
- für einen einfachen Trennschnitt werden keine teuren Gase verbaucht, Druckluft ist durch den mitgeführten Kompressor immer vorhanden und kann nicht ausgehen
- geringere Wärmeeinbringung ins Werkstück (durch die hohe Energie des Plasmastrahls wird das Material so schnell getrennt, dass sich das umgebende Material nicht so stark erhitzt wie beim Brennschneiden)
- geringer Wärmeverzug des Werkstücks
- keinen brennbaren oder brandfördernde Gase wie w:Acetylen oder Sauerstoff
Nachteile gegenüber dem Autogenbrennschneiden
- Materialstärke ist auf max. 35 mm beschränkt
- längere Zeit bis zur Funktionsherstellung
- abhängig von Strom (es muss immer ein großes Aggregat mitgeführt werden)
- geringe Flexibilität beim Standortwechsel verglichen mit dem tragbaren Version des Autogenbrenners