I tagliatori al plasma funzionano inviando un arco elettrico attraverso un gas che passa attraverso un’apertura ristretta. Il gas può essere aria di negozio, azoto, argon, ossigeno, ecc. Questo eleva la temperatura del gas al punto che entra in un quarto stato della materia. Tutti conosciamo i primi tre: solido, liquido e gas. Gli scienziati chiamano questo ulteriore stato plasma. Poiché il metallo che viene tagliato fa parte del circuito, la conduttività elettrica del plasma fa sì che l’arco si trasferisca al lavoro.
L’apertura ristretta (ugello) attraverso la quale il gas passa fa sì che venga spremuto ad alta velocità, come l’aria che passa attraverso un venturi in un carburatore. Questo gas ad alta velocità taglia il metallo fuso. Il gas è anche diretto intorno al perimetro dell’area di taglio per schermare il taglio.
In molte delle migliori tagliatrici al plasma di oggi, un arco pilota tra l’elettrodo e l’ugello è usato per ionizzare il gas e generare inizialmente il plasma prima del trasferimento dell’arco.
Altri metodi che sono stati usati sono il contatto della punta della torcia con il lavoro per creare una scintilla, e l’uso di un circuito di avvio ad alta frequenza (come una candela). Nessuno di questi ultimi due metodi è compatibile con il taglio CNC (automatizzato).
Questa foto mostra l’anello di vortice che si trova sopra l’elettrodo e fa girare rapidamente il plasma al suo passaggio.
Mentre queste parti sono tutte indicate come materiali di consumo, sono l’elettrodo e l’ugello che si usurano e richiedono una sostituzione periodica.
I tagliatori al plasma CNC (computer a controllo numerico) automatizzano completamente il processo di produzione della forma. Le prime macchine CNC usavano un nastro con piccoli fori per fornire istruzioni a un computer primitivo (per gli standard odierni).
Le unità CNC di oggi usano o costosi computer di produzione limitata fatti appositamente per far funzionare le macchine da taglio, o personal computer adattati per far funzionare le macchine. Entrambi forniscono la stessa qualità di taglio e la stessa velocità di produzione. Nel taglio CNC, si dispongono le forme sullo schermo del computer e le si taglia automaticamente, senza dover toccare il materiale. Il software CNC permette di programmare delle pause per la perforazione, scalare in alto o in basso in pochi secondi, impostare l’accelerazione e la decelerazione agli angoli, e altre funzioni non possibili con le unità ad occhio elettrico.