Plasma, auch ionisiertes Gas genannt, ist der vierte Aggregatzustand neben den bekannteren Zuständen fest, flüssig und gasförmig. Es ist eine Ansammlung geladener Moleküle, die gasähnliche Wolken oder Ionenstrahlen bilden. Plasma ist elektrisch geladen und reagiert stark auf elektromagnetische Felder. Ein Plasmabrenner, auch bekannt als Plasmabogen oder Plasmakanone, ist ein elektrisches Gerät, das ein Gas in Plasma umwandelt, um es durch Metall zu schmelzen.
Ein Plasmabrenner funktioniert, indem er einen von polarisierten Elektroden erzeugten Lichtbogen durch ein Gas projiziert, das durch eine kleine Öffnung, die Düse, gedrückt wird. Wenn das Gas elektrisch geladen wird, erhöht sich seine Temperatur, bis das Gas in den Plasmazustand übergeht. Die elektrische Ladung wird auf das Metall übertragen, wodurch es schmilzt, und das Hochgeschwindigkeitsgas schneidet durch das geschmolzene Material. Stickstoff, Sauerstoff und Argon können alle verwendet werden, aber das beliebteste Gas ist einfach Druckluft. Ein Plasmabrenner kann billiger, schneller und genauer schneiden als der herkömmliche Sauerstoff-Acetylen-Brenner.
Ein Plasmabrenner kann sowohl zum Schneiden als auch zum Schweißen effektiv sein. Plasma-Schweißbrenner zeichnen sich, wie auch Cutter, durch hohe Geschwindigkeiten und eine hohe Leistungsqualität aus, um porenfreie Schweißnähte zu erzeugen. Diese Werkzeuge werden mit einem Standard-Elektrokabel, einer Kammer für die Luft oder Gas und einer Düse mit einer dahinter angeordneten Elektrode geliefert. Am Brenner ist eine Gasquelle, wie beispielsweise ein Luftkompressor oder Luft- oder Gasflaschen, angebracht. Für die meisten Metalle ist Druckluft ausreichend, obwohl Stickstoff oder Argon zum Schneiden von Edelstahl oder anderen exotischen Metallen verwendet werden können.
Die Automobil- und Bauindustrie verwendet einen Plasmabrenner mit computergestützter numerischer Steuerung (CNC), um kundenspezifische Autoformen für Chassis oder Rahmen herzustellen und große Stahlträger zu schneiden. Die Vielseitigkeit und Genauigkeit dieses Geräts macht es zu einem großartigen Werkzeug für die Herstellung von Metallkunst, Schmuck und dekorativen Eisenarbeiten. Viele CNC-Brenner sind große, teure Geräte, die für den Betrieb am Fließband einer großen Werkstatt, wie einer Automobilfabrik, ausgelegt sind; für kleine Läden und einzelne Handwerker gibt es jetzt jedoch kleinere und günstigere Modelle.
Für Anwendungen, die keine CNC-Ausrüstung erfordern, sind handbetriebene Einheiten zu einem relativ günstigen Preis erhältlich. Die erforderliche Luftdruckkapazität hängt von der Größe des Plasmabrenners ab, daher sollte der Käufer den Brenner auswählen, bevor er die Größe des Luftkompressors kauft. Ersatzteile wie Luftfilter, Düsen und Elektroden sind von einer Reihe von Quellen erhältlich.
Ein Plasmabrenner kann wie jedes andere Elektrowerkzeug schwere Verletzungen verursachen, wenn die entsprechenden Sicherheitsmaßnahmen nicht befolgt werden. Das Licht des Plasmabrenners kann das bloße Auge ernsthaft schädigen, daher sollte immer eine Schutzbrille mit Seitenschutz getragen werden. Handschuhe und feuerfeste Kleidung können vor Funken schützen. Diese Fräser arbeiten bei extrem hohen Temperaturen, die Handschuhe durchbrennen können, daher sollten die Hände von der Düse, dem Lichtbogen und dem Metallwerkstück ferngehalten werden. Um Brände oder Explosionen zu vermeiden, sollte die Taschenlampe nur in gut belüfteten Bereichen verwendet werden, die von anderen brennbaren Materialien entfernt sind.