Jak funguje řezání plamenem?

Jak funguje řezání plamenem?

Řezání plamenem – proces, vlastnosti a použití krok za krokem

Zkušenosti společnosti ESAB s řezáním plamenem se datují do roku 1907. Řezání plamenem je považováno za nákladově nejefektivnější proces řezání uhlíkové oceli. Jednou z největších výhod je, že tento proces lze na stejném dílu kombinovat také s řezáním plazmou nebo vodním paprskem. V tomto článku se dozvíte, jak proces řezání plamenem funguje.

Co je řezání plamenem?

Řezání plamenem je proces, při kterém se k řezání kovu používá směs palivových plynů a kyslíku. Mezi některé z běžně používaných palivových plynů patří propan, zemní plyn, acetylén a několik dalších směsných plynů. Tato technika je nesmírně populární pro řezání ocelových plechů na CNC strojích.

Jak funguje řezání plamenem?

Řezání plamenem je chemická reakce mezi čistým kyslíkem a ocelí za vzniku oxidu železa. Lze jej popsat jako rychlé, kontrolované rezivění. K vyřezávání tvarů z ocelového plechu se používá kyslíko-palivový řezací hořák s plamenem.

Zde jsou základní informace o tom, jak proces řezání plamenem funguje:

1. krok: Předehřev

Před řezáním oceli je nutné pomocí plamenů předehřevu zahřát kov na jeho teplotu vznícení, asi 1800 °C). Díky tomu bude ocel snadno reagovat s kyslíkem. Předehřívací plameny k zahřátí kovu zajišťuje hořák na řezání plamenem.

Uvnitř hořáku se palivový plyn mísí s kyslíkem a vytváří vysoce hořlavou směs. Hořák má trysku s několika otvory uspořádanými do kruhu za účelem soustředění směsi hořlavých plynů do několika malých proudů. Tato směs palivového plynu a kyslíku se vzněcuje vně trysky. Výsledný předehřívací plamen vzniká na hrotu trysky. Nastavení poměru palivového plynu a kyslíku umožňuje nastavit plamen předehřevu tak, aby dodával nejvyšší možnou teplotu při co nejmenší velikosti plamene. To pomáhá koncentrovat žár na povrchu řezaného ocelového plechu na malou plochu.

Krok 2: Průnik

Při použití předehřívacího plamene dosáhne povrch plechu teploty vznícení (cca 980 °C). Čistý kyslík je pak jemným vysokotlakým proudem nasměrován na zahřívanou plochu tak, aby pronikl plechem. Nazývá se „řezací kyslík”. Jakmile proud řezacího kyslíku přijde do styku s předehřátou ocelí, nastane proces rychlé oxidace. Oxidovaná ocel se mění v roztavenou strusku. Strusku je nutné odstranit, aby proud kyslíku mohl proniknout skrz plech. Proud kyslíku je tlačen hlouběji do plechu, v závislosti na jeho tloušťce. Roztavená struska je přitom vyfukována z proraženého otvoru ven.

Krok 3: Řezání

Jakmile proud kyslíku pronikne plechem, je možné konstantní rychlostí pohybovat hořákem, a tím vytvářet souvislý řez. Roztavená struska vznikající během tohoto procesu je vyfukována na spodní stranu plechu.

Žár vznikající při chemické reakci mezi kyslíkem a ocelí předehřívá povrch plechu, ale jen těsně před řezem. Tento žár však bez předehřívacího plamene nestačí k provedení řezu. Proto se v celé délce řezu používá předehřívací plamen, který zahřívá plech během pohybu hořáku.

Funguje řezání plamenem na všechny kovy?

Pomocí tohoto procesu lze řezat pouze kovy obsahující oxidy s nižší teplotou tání, než je samotný podkladový kov. V opačném případě při dokončování oxidace kovu vzniká ochranná krusta. Výše uvedenou podmínku splňuje pouze nízkouhlíková ocel a některé nízkolegované slitiny, ty lze tedy účinně řezat plamenem.

Charakteristika vysoce kvalitního řezání plamenem

Kvalitní řez plamenem má následující vlastnosti:

  • Hranatý horní roh (s minimálním poloměrem)
  • Plochý líc řezu odshora dolů (bez zápalu)
  • Hranatý líc řezu, pokud jde o horní povrch
  • Čistý hladký povrch s téměř svislými tahovými liniemi
  • Malé množství strusky až žádná struska na spodním okraji (snadno odstranitelná seškrábáním)

To jsou jen základy řezání plamenem. K některým z faktorů, které ovlivňují kvalitu řezné hrany, patří tlak řezného kyslíku, teplota plechu, seřízení plamene předehřevu, rychlost, výška řezu atd.

Různá použití řezání plamenem

Řezání plamenem se používá ve velké míře k vytváření hran plechů při svařování s vytvářením oblého nebo zkoseného svaru. Tento proces řezání najde své využití v následujících oblastech:

  • Ruční hrubé dělení
  • Řezání šrotu
  • Přesné automatizované řezání obrysů
  • Pokovování
  • Řezání a ohýbání
  • Kalení plamenem

Proces řezání plamenem je nákladově efektivní a proveditelný na kovech různých tlouštěk. Proto nachází uplatnění při opravách v terénu nebo na stavbách.