Il taglio al plasma e i vantaggi delle torce al plasma
Nel taglio al plasma, con le torce al plasma si possono tagliare tutti i metalli sia ferrosi che non ferrosi. Questa circostanza rappresenta il più evidente punto di superiorità delle torce al plasma rispetto all'ossitaglio classico che, come sappiamo, si applica unicamente agli acciai comuni.
Anche l'Alluminio, il Rame, il Nickel e relative leghe dispongono ora con il taglio al plasma e le torce al plasma di un mezzo di sezionamento termico che per qualità e velocità può spesso vantaggiosamente competere con i procedimenti di taglio meccanico alla cesoia ed alla fresa.
Per gli acciai inossidabili, l'ossitaglio è possibile con la tecnica alla polvere di Ferro. Con le torce al plasma si ha però un taglio più liscio e più veloce, non si richiede la complicazione della polvere di Ferro, le deformazioni sono minori e le zone alterate meno profonde. È pertanto lecito pronosticare una buona affermazione del taglio al plasma nelle officine di carpenteria e caldareria in acciaio inossidabile.
Ma il materiale base di più largo impiego (circa 90%) è l'acciaio comune al Carbonio ove il taglio al plasma plasma trova la concorrenza del già affermato processo ossiacetilenico nella sua versione più semplice. Cosa possiamo dire della gara in atto fra ossitaglio e torce al plasma?
Il taglio ossiacetilenico è ampiamente sperimentato, porta ad ottimi risultati qualitativi, impiega un'apparecchiatura semplice ed economica, con materiale di consumo (gas e ossigeno) di basso costo.
Con le torce al plasma il taglio consente sul piano della qualità risultati eccellenti quanto quelli ossiacetilenici ma il processo è meno sperimentato, richiede apparecchiature più complesse e più costose, impegna rilevanti potenze elettriche, impone una attenta protezione degli operatori contro l'irraggiamento (vetri inattinici con densità non inferiore a 8), consuma gas costosi quali l'Argon, l'Azoto e l'Idrogeno, esige una certa spesa per la periodica sostituzione dell'elettrodo e dell'anodo.
L'aspetto positivo del taglio al plasma, tale da poter controbilanciare tutte le circostanze sfavorevoli elencate, va ricercata nella velocità di lavoro e nella conseguente possibile economia di mano d'opera e di tempo. Il plasma-jet taglia tanto più velocemente rispetto all'ossitaglio classico quanto più potenti sono le torcie e quanto più piccolo è lo spessore.
Risulta che, utilizzando torcie al plasma da 50 KW il plasma è più veloce del taglio ossiacetilenico su spessori fino a 20 mm; con torcie al plasma da 100 KW si ha vantaggio fino a 45 mm; oltre i 50 mm di spessore, il plasma-jet richiede potenze proibitive. Possiamo concludere riguardando il plasma-jet quale mezzo di taglio suscettibile di interessare gli acciai comuni fino a circa 40 ÷ 50 mm di spessore.
La vantaggiosità del taglio al plasma esige naturalmente il pieno sfruttamento del fattore velocità, il che è possibile in pratica sola su lavori intensivi di taglio rettilineo su lamiere molto lunghe. Le migliori qualità di taglio al plasma si hanno in corrispondenza di velocità dai 100 ai 200 cm/min. Per tagli su sagoma, con attrezzature a cannelli multipli, il metodo ossiacetilenico rimane comunque più conveniente.
La ragione per cui il taglio al plasma riduce rapidamente la velocità al crescere dello spessore, deriva dal fatto che il sezionamento avviene per fusione e non per combustione.
Nell'ossitaglio classico, le fiamme di riscaldo hanno solo il compito di portare la superficie del metallo alla temperatura di innesco mentre lo spessore sotto la superficie viene riscaldato dalla combustione esotermica del Ferro. Col taglio al plasma, non si ha combustione e quindi il calore necessario alla fusione di tutto lo spessore deve provenire dal getto.
I gas suscettibili di impiego nelle torce al plasma debbono essere inerti o riducenti quali l'Argon, l'Azoto, l'Idrogeno e relative miscele. La presenza di Ossigeno provocherebbe una usura troppo veloce ed inaccettabile sia per l'elettrodo di Tungsteno quanto per l'anodo.
In relazione al fatto che nel taglio al plasma l'immissione di Ossigeno migliorerebbe ulteriormente la velocità di taglio per effetto della conseguente combustone del Ferro, alcuni ricercatori perseguono la sperimentazione con l'aria.
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