Il plasma, detto anche gas ionizzato, è il quarto stato della materia, oltre agli stati più comunemente noti di solido, liquido e gas. È un insieme di molecole cariche che formano nuvole simili a gas o fasci di ioni. Il plasma è caricato elettricamente e risponde fortemente ai campi elettromagnetici. Una torcia al plasma, nota anche come arco al plasma o pistola al plasma, è un dispositivo elettrico che converte un gas in plasma per la fusione attraverso il metallo.
Una torcia al plasma funziona proiettando un arco elettrico prodotto da elettrodi polarizzati attraverso un gas forzato attraverso una piccola apertura, l’ugello. Quando il gas si carica elettricamente, la sua temperatura aumenta fino a quando il gas non entra nello stato di plasma. La carica elettrica viene trasferita al metallo provocandone la fusione e il gas ad alta velocità taglia il materiale fuso. Si possono usare azoto, ossigeno e argon, ma il gas più diffuso è semplicemente l’aria forzata. Una torcia al plasma può tagliare in modo più economico, veloce e preciso rispetto alla tradizionale torcia ossiacetilenica.
Una torcia al plasma può essere efficace sia per il taglio che per la saldatura. Come con le frese, le torce per saldatura al plasma hanno velocità elevate e prestazioni di alta qualità per la creazione di cordoni di saldatura privi di pori. Questi strumenti sono dotati di un cavo elettrico standard, una camera per l’aria o il gas e un ugello con un elettrodo posizionato dietro di esso. Una fonte di gas, come un compressore d’aria o aria o gas in bombola, è collegata alla torcia. Per la maggior parte dei metalli, l’aria compressa è sufficiente, sebbene sia possibile utilizzare azoto o argon per tagliare acciaio inossidabile o altri metalli esotici.
L’industria automobilistica e l’edilizia utilizzano una torcia al plasma a controllo numerico computerizzato (CNC) per realizzare le forme personalizzate richieste per telai o telai e per tagliare travi di acciaio di grandi dimensioni. La versatilità e la precisione di questo dispositivo lo rendono un ottimo strumento per la creazione di oggetti d’arte in metallo, gioielli e lavori ornamentali in ferro. Molte torce CNC sono apparecchiature grandi e costose progettate per funzionare sulla catena di montaggio di un grande negozio, come una fabbrica di automobili; tuttavia, ora sono disponibili modelli più piccoli e più convenienti per piccoli negozi e singoli artigiani.
Per le applicazioni che non richiedono attrezzature CNC, sono disponibili unità manuali a un prezzo relativamente economico. La capacità di pressione dell’aria richiesta varia a seconda delle dimensioni della torcia al plasma, quindi l’acquirente deve selezionare la torcia prima di determinare la dimensione del compressore d’aria da acquistare. Parti di ricambio, come filtri dell’aria, ugelli ed elettrodi sono disponibili da diverse fonti.
Una torcia al plasma, come qualsiasi altro utensile elettrico, può causare gravi lesioni se non vengono seguite le misure di sicurezza appropriate. La luce della torcia al plasma può danneggiare seriamente l’occhio nudo, quindi è necessario indossare sempre occhiali di sicurezza con protezioni laterali. Guanti e indumenti ignifughi possono proteggere dalle scintille. Queste frese funzionano a temperature estremamente elevate che possono bruciare attraverso i guanti, quindi le mani devono essere tenute lontane dall’ugello, dall’arco e dal pezzo di metallo. Per prevenire incendi o esplosioni, la torcia deve essere utilizzata solo in aree ben ventilate, lontano da qualsiasi altro materiale infiammabile.