Плазменная резка металла в первую очередь является одним из методов термической резки. При плазменной резке металла в качестве режущего инструмента выступает плазма. Плазма – это подаваемая из сопла под высоким давлением ионизированная струя воздуха или газа, нагретая с помощью электрической дуги до температуры 5000-30000°С. 

Рабочая электрическая дуга, образующаяся в воздухе, самостоятельно достигает температуры до 5 000 °С. После подачи потока ионизирующего газа ее температура возрастает до 20 000 °С, что приводит к образованию высокотемпературного газового потока или низкотемпературной плазмы. Ионизация газа повышается при нагреве от электрической дуги, что, в свою очередь, повышает температуру рабочего потока газа до 30 000 °С. Сама воздушно-плазменная смесь начинает ярко светиться, имеет высокий уровень электропроводности и представляет типичную высокотемпературную плазму. 

Для получения точного плавления металла вдоль линии реза необходимо подвести определенное количество теплоты. Эффективная тепловая мощность — минимальный числовой предел характеризующий диапазон выделяемой теплоты процесса необходимый для плавления. 

Сопла для плазменных резок выбираются различного диаметра, что позволяет контролировать скорость плазменного потока при одинаковом расходе газа. Она резко увеличивается при меньшем диаметре сопла и может достигать 800 м/с. При этом контролируется и процесс выдувания расплавленного металла, скорость которого варьируется от 40 м/с . 

Физика процесса резки 

Плазменно дуговая резка — термический процесс, который происходит за счет плавления металла. Режущая дуга, несмотря на разные расходные материалы, имеет составные части, которые вводят не одинаковое количество теплоты в металл, не равномерно проплавляют его: 

• столб разряда (верхняя часть реза) обеспечивает равномерное плавление и ровные кромки; 
• факел (нижняя часть реза) приводит к получению сходящихся к низу кромок; 
• активное пятно (расположение зависит от параметров дуги) наиболее активно передает тепловую энергию и обеспечивает самое высокое качество плазменной резки. 

Форма сечения плазменной дуги так же влияет на качество реза. На ее профиль влияют: 

• толщина и свойства металла; 
• скорость резки; 
• используемые расходные материалы; 
• сила тока и рабочее напряжение; 
• условия ширины реза. 
• Расходные материалы подбираются индивидуально для различных процессов получения реза, как это предусматривает инструкция конкретного оборудования.инструкция конкретного оборудования 

Плазмотрон и различные режимы плазменной резки позволяют контролировать распространение той или иной зоны термического влияния, контролировать структуру образовавшихся кромок металла.