Воздушно-плазменная резка заключается в локальном интенсивном нагреве и расплавлении обрабатываемого металла теплотой сжатой дуги и удалении жидкого металла из зоны реза высокоскоростным потоком воздушной плазмы. При воздушно-плазменной резке используется постоянный ток прямой полярности и две схемы плазмообразования.

В первой схеме используется независимая - косвенная дуга, когда вторым электродом служит сопло плазматрона, а обрабатываемый металл не включается в электрическую цепь. Поток плазмы образует струю, выдуваемую из сопла. Процесс по такой схеме называется резкой плазменной струей. Резка плазменной струей применяется редко и преимущественно для неметаллических материалов.

Во второй - используется дуга прямого действия - между катодом плазмотрона и обрабатываемым металлом, который выступает вторым электродом. Процесс по такой схеме называется плазменно-дуговой резкой и он используется для воздушно-плазменной резки металлов.

Для выполнения резки этим методом используются специальные резаки - плазмотроны. По принципу охлаждения они подразделяются на резаки жидкостного и газового (воздушного) охлаждения. Плазмотроны воздушного охлаждения бывают одногазовые, когда плазмообразующий и охлаждающий потоки воздуха разделяются только в головке резака, и двухгазовые, когда плазмообразующий и охлаждающий потоки воздуха раздельно формируются и вводятся в головку резака. Конструктивно плазмотроны делятся на ручные с рукояткой и загнутой головкой и машинные (прямые) - для использования на машинах механизированной и автоматической резки.

Основными элементами плазмотрона являются электрод (катод), сопло, формирующее сжатую плазменную дугу, и изолятор между ними. В зазор между катодом и соплом подается плазмообразующая среда - воздух, который под действием столба дуги превращается в плазму. Воздух и стенки канала сопла сжимают дугу, что приводит к повышению температуры плазмы до 15000 - 30000°С. Скорость струи плазмы огромна и может достигать 800...2000м/с. В отличие от газокислородной резки сжатая дуга вследствие высокой температуры и скорости потока плазмы врезается в металл практически мгновенно.

При воздушно-плазменной резке в качестве электрода используются гафний или цирконий. На поверхности таких электродов образуются тугоплавкие оксиды, которые, препятствуя разрушению электрода, увеличивают его долговечность. Для фокусировки катодного пятна по центру сопла и для стабилизации сжатой дуги в плазмотроне организована вихревая подача плазмообразующего воздуха.

Для подачи к плазмотрону нужного напряжения, тока и воздуха служат установки воздушно-плазменной резки (УВПР). Особое внимание при воздушно-плазменной резке уделяется качеству воздуха. Сжатый воздух должен быть чистым, сухим и без примеси масел. Это достигается применением специальных блоков подготовки воздуха, которыми оснащены большинство УВПР.

В силу своих особенностей воздушно-плазменная резка широко используется для скоростного раскроя металла с высоким качеством и сложностью контуров реза. Для углеродистых сталей наиболее эфективно использовать плазменную резку на толщинах до 20мм. При толщинах свыше 30мм стоимостные показатели резко возрастают, а качественные постепенно уступают газокислородной резке. Однако, при необходимости порезки цветных металлов и высоколегированных сталей воздушно-плазменная резка проявляет все свои преимущества и уступает по качеству только лазерной.