Co je proces řezání plamenem a jak funguje?

Co je proces řezání plamenem a jak funguje?

Vysvětlení techniky procesu řezání plamenem

Tento článek se zaměřuje na to, co je proces řezání plamenem a jak funguje.

Co je řezání plamenem?

Jedná se o proces tepelného řezání používaný k oddělování a tvarování ocelových dílů. Řezání plamenem využívá k vytvoření plamene na roztavení materiálu kyslík a zdroj palivového plynu.

Proces známý pod mnoha názvy

Proces často nazývaný řezání plamenem je znám pod různými termíny, jako je řezání kyslíko-acetylénovým plamenem, řezání kyslíkovo-plynovým plamenem, pálení kyslíkem, pálení oceli a další, kterých je příliš mnoho na to, abychom je zde všechny zmínili. Tento proces je dnes již asi 111 let starý, protože byl patentován v roce 1901 Thomasem Fletcherem. Jednou z prvních komerčních aplikací byla akce, kterou Britové označovali jako „neoprávněný vstup do banky“ nebo „prolomení sejfu“.

Jak řezání plamenem funguje?

Jde o termochemický proces vyžadující zdroj intenzivního žáru, označovaný jako „předehřev”, a čistý kyslík. Požadavek na čistotu kyslíku je minimálně 99,5 %, což je minimální čistota obvykle poskytovaná v láhvích a velkoobjemových systémech. Snížením čistoty o 0,1 % se sníží rychlost řezání asi o 10 %, takže zde je vidět důvod potřebné čistoty.

I když může být zdroj kyslíku čistý, nesprávné připojení, špatné hadice nebo netěsnosti jakéhokoli druhu mohou způsobit nečistoty v systému a tím snížit rychlost řezání. Kyslík o vysoké čistotě představuje velmi nebezpečnou situaci a vyžaduje mimořádnou opatrnost při výběru zařízení a návrhu potrubních systémů pro jeho použití. Existuje mnoho dostupných dokumentů, které vám s těmito bezpečnostními problémy pomohou. Americký federální zákon (OSHA) definuje četné požadavky na zařízení, které je třeba použít, a také na postupy, jež je nutné dodržovat.

Flame Cutting

Tento proces lze použít k řezání/dělení mnoha různých materiálů se základním požadavkem, že vzniklý oxid musí mít nižší bod tání než řezaný podkladový materiál. Dobrým příkladem materiálu, který nelze řezat, je hliník, jehož bod tání je v řádu 650–700 °C, ale bod tání jeho oxidu se pohybuje v rozmezí 2750+ °C. Nerezová ocel obsahuje přísady, jako je chrom nebo nikl, pro účely „odolnosti vůči oxidaci”, a to je proces (oxidace), který se snažíte podpořit, tj. tento typ materiálu se nebude dát řezat bez nějakého přispění.

Jakou tloušťku materiálu lze řezat?

Tímto procesem lze řezat materiál od tloušťky kovu až do 250 cm. Před rokem 1958, kdy bylo zavedeno plazmové řezání, byly řezány plamenem materiály všech tlouštěk. V dnešní době se kov tenčí než 9–12 mm obvykle řeže pouze plazmou nebo laserem, protože tenké materiály jsou na řezání plamenem velmi náročné. Tenký materiál vyžaduje velmi intenzivní předehřev, protože požadovaná rychlost řezání je u kvalitního řezu velmi vysoká, a proto je žádoucí použít vysokoteplotní předehřev s vysokou rychlostí.

Proces je pro všechny tloušťky stejný a to znamená, že materiál je nutné „předehřát” na teplotu 850–1000 °C. Poté se do předehřáté oblasti pustí čistý kyslík a ocel následně zoxiduje nebo se spálí – odtud používaný termín „pálení”. (Operátor se často označuje jako „palič“.) Kvalita konečného povrchu řezu může být zcela vynikající, s ostrou horní hranou, hranatým/plochým povrchem řezu a ostrou spodní hranou bez strusky.

Jaké parametry ovlivňují řezání plamenem?

Kvalita řezu je závislá na mnoha parametrech, z nichž prvořadá je způsobilost paliče/operátora. Zde je stručný, ale ne úplný seznam položek/parametrů, které mají vliv na kvalitu řezu:

  1. Správný výběr řezacího hrotu
  2. Správný výběr tlaku řezacího kyslíku
  3. Správný předehřev (funkce řezacího hrotu a operátora) zahrnující množství předehřevu a také poměr kyslíku k topnému plynu
  4. Správná rychlost řezání
  5. Správná vzdálenost mezi hrotem a místem řezání
  6. Správný výběr topného plynu
  7. Systém přívodu plynu (topného plynu i kyslíku) postačující k dodávání požadovaného množství plynu při požadovaném tlaku

Většina těchto parametrů se může lišit v závislosti na materiálu a stavu povrchu řezaného plechu. Všechny tyto položky jsou kontrolovány operátorem a zdůrazňují důležitost dobře proškolené obsluhy a také správného a dobře udržovaného řezacího stroje.