История открытия плазменной резки металлов
В 1929 году физики из США Ирвинг Ленгмур и Леви Тонко назвали плазмой ионизированный газ в газоразрядной трубке. При изучении электрического разряда в трубке с разреженным воздухом и была открыта материя, ставшая четвёртым состоянием вещества.
Любое вещество в зависимости от температуры может находиться в нескольких состояниях: твёрдом, жидком, газообразном. При дальнейшем увеличении температуры атомы и молекулы теряют электроны, в итоге газ превращается в плазму. При температуре более 1 000 000 градусов Цельсия плазма практически полностью ионизирована – в её составе есть только электроны и положительные ионы. Из плазмы состоит около 99% массы Вселенной. Звёзды, туманности – это ионизированная плазма.
Наиболее широкое применение плазма нашла в светотехнике: газоразрядные лампы, неоновая реклама, лампы дневного света – во всех этих устройствах используется плазма. Искра между проводами, дуга электросварки – это тоже то самое четвёртое состояние вещества. Газовые лазеры (использующие гелий и неон, криптон, диоксид углерода) на самом деле используют плазму, т.к. газовые смеси ионизируются электрическим разрядом.
С 1950-х годов плазму стали использовать для резки металла, и на сегодняшний день эта технология по популярности превосходит все остальные методы резки. При этом способе газ под воздействием электрической дуги превращается в плазму и сжимается, проходя через охлаждённую форсунку. Плазменная резка используется для работы только с электропроводными материалами, так как при резке дуга «переносится» на обрабатываемый материал.
Плазменная резка металла широко востребована в производстве благодаря нескольким достоинствам:
- широкий диапазон обрабатываемых материалов;
- универсальность;
- возможность резки металла толщиной до 150 мм (в зависимости от металла);
- высокая скорость обработки;
- незначительная деформация или полное её отсутствие;
- высокая производительность;
- простота перепрофилирования и автоматизации.
Различные газовые смеси, мощности и размеры плазмотронов, а также технологии резки делают возможности аппаратов плазменной резки металла практически безграничными.