P
PLAZMA NEDÝR ?
lazma maddenin dördüncü halidir. Madde gaz halinde iken doðru
koþullar altýnda maddeye enerji verilmesinin devam etmesi
maddenin plazma haline geçiþine neden olacaktýr. Enerji kaynaðý
elektrik olabileceði gibi, ýsýl veya ýþýn kökenli de olabilir. Plazmayý maddenin
gaz halinden ayýran en önemli farklarý, elektriði iletmesi, çok yüksek
sýcaklýkta olmasý ve ýþýk yaymasýdýr. Maddenin plazma hali, serbest halde
gezinen elektronlardan ve elektronlarýný kaybetmiþ atomlardan
(iyonlardan) oluþur, eþit miktarda pozitif ve negatif yük içerir. Elektriði
ileten tüm metallere uygulanan prensiplerin çoðu plazmalar içinde
geçerlidir ve plazma manyetik ve elektrik alanlardan etkilenir.
Günümüzde plazmalar deðiþik teknolojiler geliþtirilerek imalatta,
týpta, ýþýklandýrmada, televizyonlarda, enerji üretmekte (nükleer) ve daha
birçok teknolojide kullanýlmaktadýr [1,2,3,4]. Plazmalar sýcaklýklarýna
göre ve hacimlerindeki yüklü parçacýk sayýsýna göre sýnýflandýrýlýrlar.
Florasan lambalarýndaki ýþýldama, kaynak sýrasýnda görülen mavi ýþýk,
yýldýrým ve þimþek birer plazmadýr. Güneþ içerisinde farklý türde
plazmalar vardýr. Kutuplarda görülen auroralar da bir çeþit plazmadýr.

Plazma ile kesme metodu, iletken metallerin kesiminde

 kullanýlan termal bir kesme metodudur. Kesme, basitçe,

torç içinde akan gaza enerji verilerek kýsmen iyonlaþtýrýlmasý

(plazma haline dönüþtürülmesi), oluþturulan yüksek

sýcaklýktaki plazmanýn da gaz akýþý etkisi ile nozul aðzýndan

pozitif kutup olan malzemeye yönelmesi, malzemeyi

ergitmesi ve ergiyen malzemenin akan gazýn jet etkisiyle

itilerek uzaklaþtýrýlmasý ile gerçekleþtirilir.

Geleneksel plazma sistemleri 20-150 mm kalýnlýk

aralýðýnda olan malzemelerin kesiminde yaygýn olarak

kullanýlmaktadýr. Günümüz hassas plazma sistemleri ise

lazer kesme sistemlerinin çalýþtýðý 1-12 mm malzeme

kalýnlýðý arasýnda ve lazer sistemlerine yakýn hassasiyette

kesme yapabilmek yönünde geliþtirilmektedirler. Þekil

2'de günümüz termal kesme teknolojileri kesme

hassasiyeti ve malzeme kalýnlýðýna göre karþýlaþtýrýlmýþtýr.

Plazma ile Kesme Sistemi

Genel olarak otomasyona yönelik bir plazma ile

kesme sistemi þu alt sistemlerden oluþur(bkz. Þekil 3);

Güç kaynaðý bir doðru akým kaynaðýdýr. Yüksek

gerilimde, sabit doðru akým saðlar. Görevi iyonizasyon

sonrasý plazmanýn devamlýlýðýný saðlamak için gerekli

enerjiyi saðlamaktýr. Yüksek frekans (HF) ateþleme devresi,

2MHz de 5000 ile 10000 volt arasý alternatif akým yaratan

bir devredir [6]. Taþýyýcý gazýn iyonlaþmasý (plazma

oluþumu) için gerekli olan pilot arký ateþler. Gaz Konsolu,

taþýyýcý (plazma) ve koruyucu gazýn akýþ hýzlarýný, karýþým

oranlarýný ayarlamak ve plazma gazlarýný seçmek için

kullanýlýr. Günümüz sistemleri elektronik kontrollüdür.

Torç, içinde plazma gazý ve koruma gazýnýn aktýðý, nozul,

elektrod, lüle, nozul dýþ kapaðý, koruyucu kafa ve kapaðýný

bir arada tutan parçadýr (bkz. Þekil 1, 4). Plazmayý oluþturmak ve odaklamak için tasarlanmýþtýr. Koruyucu

gaz ve soðutma sývýsý akýþýný da saðlar. Gövde içinde

gazlar, elektrik baðlantýsý ve soðutma sývýsý için özel

tasarlanmýþ kanallar ve elektrik baðlantýlarý vardýr.

Taþýyýcý Sistem ve Kontrol Sistemi, torç hareketini ve

tüm sistemin kontrolünü saðlar (bkz. Þekil 3). Numerik

kontrollü herhangi bir kartezyen X-Y tablasý olabileceði

gibi, bir robotta olabilir. Kontrol sistemi ise güç kaynaðýný,

ateþlemeyi, gaz akýþýný ve torç hareketini ilgili parametreler

aracalýðý ile kontrol eder. Soðutma Sistemi, soðutucu sývýnýn

sistem içerisinde dolaþýmýný saðlar. Aspiratör Sistemi,

kesme sýrasýnda oluþan gazlarý ve dumaný kesme

bölgesinden uzaklaþtýrmak için kullanýlýr