Ein vollständiger Leitfaden zum Plasmaschneiden: Manuell & CNC

Egal, ob Sie als Erstkäufer einen zuverlässigen handgeführten Plasmaschneider suchen oder als Fertigungsprofi täglich Metall schneiden, das Plasmaschneiden ist eine der schnellsten, vielseitigsten und kostengünstigsten Methoden zum Schneiden von leitfähigem Metall. Dieser Leitfaden behandelt alles, was Sie wissen müssen – von der Funktionsweise des Plasmalichtbogenschneidens über die Auswahl des richtigen manuellen Plasmaschneiders für Ihre Anwendung, das Verständnis der Gasauswahl, wie Sie die beste Schnittqualität erzielen, bis hin dazu, wann der Einsatz eines CNC-Systems sinnvoller ist.

Was ist Plasmaschmelzschneiden?

Plasma ist der vierte Aggregatzustand – ein hoch erhitztes, ionisiertes Gas, das Elektrizität leitet. Beim Plasmaschneiden wird komprimiertes Gas (typischerweise Luft, Stickstoff oder Sauerstoff) durch eine kleine Kupferdüse gepresst, wo es mit einer Elektrode in Kontakt kommt und zu einem Plasmalichtbogen ionisiert wird. Dieser Lichtbogen erreicht Temperaturen von über 20.000 °C – heiß genug, um praktisch jedes elektrisch leitfähige Metall fast augenblicklich zu durchschmelzen.

Das Verfahren läuft folgendermaßen ab:

1. Komprimiertes Gas wird in den Brenner geleitet.
2. Ein elektrischer Lichtbogen ionisiert das Gas zu Plasma.
3. Der Plasmastrahl schmilzt das Metall an der Schnittstelle.
4. Das Schneidgas entfernt das geschmolzene Material mit hoher Geschwindigkeit und hinterlässt eine saubere Kante.

Im Gegensatz zum Autogenschneiden, das auf einer chemischen Oxidationsreaktion beruht und nur bei unlegiertem Stahl funktioniert, eignet sich das Plasmaschneiden für alle leitfähigen Metalle – einschließlich nichtrostendem Stahl und Aluminium – und ist daher in der realen Fertigungsumgebung deutlich vielseitiger.

Wichtigste Vorteile des Plasmaschneidens

• Schneidet alle elektrisch leitfähigen Metalle – unlegierter Stahl, nichtrostender Stahl, Aluminium, Kupfer, Messing, Titan und mehr.
• Kein Vorheizen erforderlich – sofort mit dem Schneiden beginnen und so wertvolle Arbeitszeit sparen.
• Hervorragende Schnittqualität bei Blechdicken bis zu 50 mm, mit einer maximalen Kapazität von bis zu 150 mm bei leistungsstärkeren Systemen.
• Deutlich schneller als das Autogenschneiden bei dünnen bis mittleren Blechdicken
• Schmalere Schnittfuge als beim Autogenschneiden, weniger Werkstoffverlust und geringere Wärmeeinflusszone
• Tragbare Handgeräte können überall dort eingesetzt werden, wo Stromversorgung und Druckluft vorhanden sind.
• Sicherer als Autogenschneiden – keine Lagerung explosiven Gase erforderlich

Manuelles Plasmaschneiden: Das richtige Werkzeug für die meisten Metallbauer

Für die Mehrheit der Fertigungsbetriebe, Wartungsteams, Baustellen und Metallarbeiter ist ein manueller (handgeführter) Plasmaschneider das richtige Werkzeug. Er ist tragbar, schnell einsatzbereit, einfach zu bedienen und kann alles schneiden – von dünnem Blech bis hin zu Baustahlplatten –, alles mit einer einzigen Maschine, die überall eingesetzt werden kann, wo der Einsatz stattfindet.

Manuelles Plasmaschneiden eignet sich ideal für:

• Fertigungsbetriebe – Halterungen, Rahmen, Grundplatten, Sonderbauteile und Profilzuschnitt
• Wartung und Reparatur — Entfernen beschädigter Bleche, Lösen festsitzender Befestigungselemente, Ausschneiden von Abschnitten zur Reparatur
• Konstruktion und Stahlbau — Zuschneiden von Trägern, Bodenplatten und Rohren vor Ort
• Automobil – Karosserieteile, Untergestellarbeiten, Abgasanlagenbau
• Landwirtschaftliche Ausrüstung — Reparaturen und Umbauten vor Ort oder in der Werkstatt
• Allgemeine Metallbearbeitung — jede Anwendung, bei der die Schnitte variieren, einmalig sind oder vor Ort erfolgen müssen

Die Wahl des richtigen manuellen Plasmaschneiders

Der wichtigste Faktor bei der Auswahl eines manuellen Plasmaschneiders ist die Abstimmung der Ausgangsstromstärke der Maschine auf die Dicke des Werkstoffs, den Sie am häufigsten schneiden. Eine Maschine mit höherer Stromstärke schneidet dickeres Material, ist aber auch teurer und verbraucht in der Regel mehr Strom. Für die meisten Werkstatt- und Baustellenanwendungen liegt die Antwort in einer von drei Kategorien – Metallbau, Allrounder im mittleren Leistungsbereich oder intensive Werkstattnutzung.

• Materialart und Dicke — unlegierter Stahl, Nichtrostender Stahl und Aluminium werden alle mit leicht unterschiedlichen Geschwindigkeiten geschnitten. Stimmen Sie die Schneidstrom der Maschine auf den Werkstoff ab, nicht auf den maximalen Schneidstrom, den die Maschine liefern könnte.
• Einschaltdauer — der Prozentsatz der Zeit, in der die Maschine kontinuierlich schneiden kann, bevor sie abkühlen muss. Für gelegentlichen Gebrauch ist eine Einschaltdauer von 60 % ausreichend. Für kontinuierliches Schneiden in der Produktion sollten Sie nach Geräten mit höherer Einschaltdauer oder einem leistungsstärkeren Gerät mit Leistungsreserven Ausschau halten.
• Stromversorgung — Die meisten handgeführten Maschinen werden mit einphasiger 230V-Stromversorgung betrieben und sind daher in Werkstatt und auf Baustelle interessant. Modelle mit höherem Schneidtrom benötigen einen Drehstromanschluss, 400 Volt.
• Druckluftversorgung — Zum Plasmaschneiden wird saubere, trockene Druckluft benötigt. Feuchtigkeit in der Zuluft ist die Hauptursache für schlechte Schnittqualität und vorzeitigen Verschleiß der Verbrauchsmaterialien. Verwenden Sie stets einen hochwertigen Inline-Filter und Trockner.
• Tragbarkeit — Wenn Sie vor Ort arbeiten oder die Maschine regelmäßig bewegen, spielen Gewicht und Griffdesign eine Rolle. Achten Sie auf ein wetterfestes Gehäuse und eine Maschine, die Sie bequem zum Einsatzort tragen können.
• Lebensdauer der Verbrauchsmaterialien — Langlebige Verbrauchsmaterialien reduzieren die Betriebskosten und Ausfallzeiten erheblich. Manche Maschinen sind für hochwertige Verbrauchsmaterialien ausgelegt, die eine deutlich längere Lebensdauer haben als Standardelektroden und -düsen.

ESAB Cutmaster+ Manuelles Plasmaschneiden für jede Anwendung

Die ESAB Cutmaster+ Produktreihe – aufgebaut auf der Tradition von Thermal Dynamics, einem der bekanntesten Namen im Bereich Plasmaschneiden – bietet eine komplette Auswahl an manuellen Plasmaschneidgeräten für den Metall- und Stahlbau an. Alle Cutmaster+ Geräte basieren auf denselben grundlegenden Konstruktionsprinzipien: ehrliche Angaben zur Schneidleistung, der branchenführende SL60 1Torch® Brenner für ergonomisches Handling und langlebige Black Series Verbrauchsmaterialien, die Ihre Betriebskosten senken.

Cutmaster 30+

Kompakt und leicht ist der Cutmaster 30+ der ideale professionelle Einstiegs-Plasmaschneider für Metallbau, Automobil, HLK und Wartungsarbeiten. Funktioniert mit Standard-Einphasenstrom 230V – kein spezielles Stromquelle erforderlich.

• Durchstech-/Schneidleistung: 10 mm | Maximale Trennleistung: 16 mm | Ausgangsstrom: 30 A    
• Leistung: Einphasig 230 V mit automatischer Spannungserkennung
• 4,3"-TFT-LCD-Display • SL60 1Torch® mit 2T/4T-Funktion • Verbrauchsmaterialien der Black Series im Lieferumfang enthalten

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Cutmaster 50+

Der vielseitige Allrounder der Mittelklasse und der beliebteste Cutmaster für Fertigungswerkstätten und Fachleute. Mit einer Schneidleistung von 25 mm und tragbar genug, um sie auf die Baustelle mitzunehmen, bewältigt sie die überwiegende Mehrheit der professionellen Schneidaufgaben.

• Durchstech-/Schneidleistung: 16 mm / 25 mm | Maximale Trennkapazität: 32 mm | Ausgangsleistung: 50 A bei 60 % Einschaltdauer    
• Stromversorgung: Einphasig oder dreiphasig 400 V
• 4,3"-TFT-LCD-Display • SL60 1Torch® mit 2T/4T-Funktion • Integrierte 14-polige CNC-Schnittstelle für halbautomatisches Schneiden mit optionalem MechPak

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Cutmaster 70+

Das Hochleistungsmodell für anspruchsvolle Umgebungen – schwere Bleche, Baustahl, Bau und industrielle Instandhaltung. 70 Ampere Schneidleistung in einem tragbaren, wetterfesten Gerät, das überall dort eingesetzt werden kann, wo Sie arbeiten.

• Durchstech-/Schnittkapazität: 20 mm / 30 mm | Maximale Trennkapazität: 38 mm | Ausgangsstrom: 70 A bei 50 % Einschaltdauer    
• Stromversorgung: Einphasig oder dreiphasig 400 V
• 4,3"-TFT-LCD-Display • SL60 1Torch® mit 2T/4T-Funktion • Integrierte 14-polige CNC-Schnittstelle mit Spannungsteiler

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Cutmaster+ Serie – Vergleich der technischen Daten

Optimale Schnittqualität mit einem manuellen Plasmaschneider erzielen

Bei richtiger Technik erzeugt ein manuelles Plasmaschneidgerät saubere, gratfreie Schnitte, die nur minimaler Nachbearbeitung bedürfen. Die wichtigsten zu kontrollierenden Variablen sind Fahrgeschwindigkeit, Brennerabstand, Luftqualität und Zustand der Verbrauchsmaterialien.

• Fahrgeschwindigkeit — dies ist die wichtigste Variable, die richtig eingestellt werden muss. Zu langsames Arbeiten führt zu übermäßiger Schlackebildung an der Schnittunterseite und zu einer breiten Schnittfuge. Zu schnelles Arbeiten führt zu einem unvollständigen Schnitt oder einer starken Abrundung der Oberkante. Die richtige Geschwindigkeit erzeugt einen sauberen Schnitt mit einem leichten Rückwärtswinkel am Lichtbogen. Testen Sie zunächst an einem Reststück, um die richtige Geschwindigkeit für Ihren Werkstoff und die eingestellte Schweißstromstärke zu finden.
• Abstand zwischen Brenner und Werkstück (Abstand) — Die Einhaltung des korrekten Abstands ist entscheidend für die Schnittqualität. Bei zu geringem Abstand besteht die Gefahr einer Beschädigung der Düse; bei zu großem Abstand verliert der Lichtbogen an Fokus, was zu einem breiteren und raueren Schnitt führt. Verwenden Sie nach Möglichkeit eine Abstandsführung oder eine Schleppschneiddüse, um gleichmäßige Ergebnisse zu erzielen, insbesondere bei längeren Schnitten.
• Brennerwinkel — Halten Sie den Brenner senkrecht zur Arbeitsfläche, um eine rechtwinklige Schnittkante zu erhalten. Schon eine geringe Neigung führt zu einer Fase. Wenn Sie eine abgeschrägte Kante benötigen, neigen Sie bewusst und gleichmäßig.
• Luftqualität — Feuchtigkeit, Öl oder Verunreinigungen in der Druckluftversorgung beeinträchtigen die Schnittqualität und reduzieren die Lebensdauer der Verschleißteile erheblich. Verwenden Sie stets einen Inline-Feuchtigkeitsfilter und einen Lufttrockner. Dies ist besonders wichtig vor Ort, wo die Qualität der Kompressorluft oft schlecht ist.
• Zustand der Verbrauchsmaterialien — Abgenutzte oder beschädigte Verbrauchsmaterialien sind die häufigste Ursache für eine schlechte Schnittqualität. Überprüfen Sie die Elektrode und die Schneiddüse regelmäßig und tauschen Sie sie aus, bevor sie vollständig ausfallen. Die Verbrauchsmaterialien der Cutmaster Black Series sind auf eine lange Lebensdauer ausgelegt, aber auch hochwertige Verbrauchsmaterialien verschleißen mit der Zeit.
• Schnittrichtung — Die sauberere Seite des Schnitts befindet sich immer rechts von der Bewegungsrichtung. Beim Zuschneiden sollte das Werkstück so positioniert werden, dass die „gute Seite“ in die gewünschte Richtung zeigt.
• Gitterschneidmodus — Beim Schneiden von Streckmetall oder Gitterrost schalten Sie beim Cutmaster 50+ und 70+ in den Gitterschneidmodus. Dadurch wird die Leistung reduziert, wenn der Lichtbogen in der freien Luft zwischen den Strängen entsteht, was die Lebensdauer der Verschleißteile erheblich verlängert.

Gase für das manuelle Plasmaschneiden

Die meisten manuellen Plasmaschneider – einschließlich der gesamten Cutmaster-Reihe – werden mit Druckluft betrieben, was sie praktisch und kostengünstig im Betrieb macht. Das Verständnis dafür, wann andere Gase in Betracht gezogen werden sollten, hilft Ihnen, über verschiedene Werkstoffe hinweg optimale Ergebnisse zu erzielen.

Druckluft

Druckluft ist das Standard-Plasmagas für das manuelle Schneiden und die richtige Wahl für die überwiegende Mehrheit der Anwendungen. Es bietet ein gutes Gleichgewicht zwischen Schnittgeschwindigkeit und Schnittqualität bei unlegiertem Stahl, nichtrostendem Stahl und Aluminium. Die wichtigste Voraussetzung ist saubere, trockene Luft – ein zweistufiger Inline-Filter mit Trockner ist die beste Investition, die Sie für eine gleichbleibende Leistung tätigen können.

• Ideal für: alle Werkstoffe, alle manuellen Schneidanwendungen
• Vorteile: Keine Gasflaschen erforderlich, niedrigste Betriebskosten, überall leicht zu beschaffen
• Zu beachten: Die Feuchtigkeit muss entfernt werden – ein hochwertiger Inline-Lufttrockner mit Filter ist unerlässlich, nicht optional.

Stickstoff

Stickstoff erzeugt bei Edelstahl und Aluminium eine sauberere Schnittkante als Druckluft, wodurch die Oxidation an der Schnittfläche geringer ausfällt. Es wird gelegentlich für manuelle Schneidarbeiten verwendet, wenn die Qualität der Schnittkante bei Nichteisenmetallen wichtig ist, beispielsweise bei der Herstellung von lebensmittelgeeignetem Edelstahl, wo Verfärbungen an der Schnittkante inakzeptabel sind.

• Am besten geeignet für: nichtrostenden Stahl und Aluminium, bei denen das Erscheinungsbild der Schnittkante entscheidend ist
• Vorteile: Reduzierte Kantenoxidation, sauberere Schnittfläche bei Nichteisenmetallen
• Zu beachten: erfordert Gasflaschen und -verwaltung; höhere Betriebskosten als Druckluft

Materialien, die Sie mit Plasma schneiden können

Plasmaschneiden funktioniert bei allen elektrisch leitfähigen Metallen. Die am häufigsten geschnittenen Werkstoffe sind:

• Unlegierter Stahl – das am einfachsten und schnellsten mit Plasma zu schneidende Material. Alle drei Cutmaster-Modelle verarbeiten unlegierten Stahl über ihren gesamten Schnittleistungsbereich mit hervorragenden Ergebnissen.
• Edelstahl — lässt sich mit Druckluft oder Stickstoff sauber schneiden. Etwas langsamer als unlegierter Stahl bei gleicher Dicke. Für die beste Kantenqualität bei Edelstahl verwenden Sie Stickstoff, falls die Anwendung dies erfordert.
• Aluminium — Plasma schneidet Aluminium gut mit Druckluft, allerdings ist die Schnittgeschwindigkeit aufgrund der höheren Wärmeleitfähigkeit von Aluminium geringer als bei unlegiertem Stahl. Benötigt eine höhere Stromstärke als unlegierter Stahl gleicher Dicke.
• Kupfer und Messing können zwar mit Plasma geschnitten werden, aber die hohe Wärmeleitfähigkeit macht sie schwieriger zu bearbeiten. Reduzieren Sie die Fahrgeschwindigkeit und verwenden Sie frische Verbrauchsmaterialien.
• Andere leitfähige Metalle, wie Titan, Gusseisen und andere leitfähige Legierungen, können alle plasmageschnitten werden. Bei einigen Speziallegierungen ist die Auswahl bestimmter Verbrauchsmaterialien von Vorteil – wenden Sie sich für Beratung an ESAB.

Wann ist CNC-Plasmaschneiden sinnvoller?

Ein manueller Plasmaschneider ist das richtige Werkzeug für die Mehrzahl der Fertigungs- und Baustellenanwendungen. Wenn Ihre Arbeit jedoch regelmäßig eine der folgenden Tätigkeiten umfasst, lohnt es sich, einen CNC-Plasmaschneidetisch in Betracht zu ziehen:

• Wiederholte Teile — Wenn Sie dasselbe Profil oder dieselbe Form viele Male schneiden, beseitigt ein CNC-System die Variabilität, spart Layoutzeit und liefert eine gleichbleibende Maßgenauigkeit bei jedem Teil.
• Komplexe Profile – Kurven, Profile mit mehreren Merkmalen, Löcher und Kerben, die von Hand nur schwer präzise geschnitten werden können, lassen sich auf einem CNC-Tisch problemlos schneiden.
• Hohes Volumen — Wenn das Schneiden ein Produktionsengpass ist, reduziert ein CNC-Tisch, der mit programmierten Geschwindigkeiten und Nesting-Optimierung läuft, die Materialverschwendung erheblich und erhöht den Durchsatz.
• Löcher in Schraubenqualität — Mit einem handgeführten Plasmaschneidgerät lassen sich keine Löcher in Schraubenqualität erzeugen. CNC-Systeme mit Präzisionslochtechnologie können solche Löcher erzeugen.

Für Werkstätten, die eine Brücke zwischen manueller und vollautomatischer CNC suchen, verfügen die Cutmaster 50+ und 70+ beide über eine vorinstallierte 14-polige CNC-Schnittstelle. In Kombination mit dem optionalen ESAB MechPak-Geradlinienaufsatz können sie für halbautomatische Geradlinien- und Kreisschnitte verwendet werden – ein praktischer Fortschritt gegenüber dem Freihandschneiden ohne die Investition in einen kompletten CNC-Tisch.

Für das vollständige CNC-Plasmaschneiden bieten die Columbus CNC-Tisch- und Portalsysteme von ESAB skalierbare Lösungen für jede Produktionsumgebung. Siehe unseren Leitfaden zur Auswahl eines CNC-Plasmaschneiders.

Plasmaschneiden im Vergleich zu anderen Schneidverfahren

Plasmaschneiden ist für die meisten Fertigungsbetriebe die vielseitigste und kostengünstigste Schneidmethode. So verhält es sich im Vergleich zu den Alternativen

Erste Schritte

Wenn Sie bereit sind, Ihren nächsten Plasmaschneider auszuwählen, helfen Ihnen die Anwendungsspezialisten von ESAB gerne dabei, den richtigen Cutmaster+ für Ihre Anwendung zu finden – sei es der leichte, vielseitige Cutmaster 30+ für Leichter Stahlbau und Baustelleneinsätze, der professionelle Allrounder Cutmaster 50+ für allgemeine Werkstatt- und Handwerksanwendungen oder der leistungsstarke Cutmaster 70+ für anspruchsvolle Umgebungen in der Schwere Fertigung.

Cutmaster 30+  |  Cutmaster 50+  |  Cutmaster 70+

Oder nehmen Sie Kontakt auf mit einem ESAB-Spezialisten , um Ihre Anwendung zu besprechen und das richtige System für Ihre Bedürfnisse zu erhalten.