Happipolttoleikkaussuuttimen esilämmitys ja sen oikea säätö

Happipolttoleikkaussuuttimen esilämmitys ja sen oikea säätö

Kaasupolttimen asetukset ja säätö

Kaasupoltin on poltin, joka käyttää polttokaasun ja hapen yhdistettyä painetta leikkaamiseen. Tämä prosessi tunnetaan nimellä "kaasuleikkaus" Tässä artikkelissa selostetaan liekin säätö tehokasta kaasuleikkausta varten.

Esilämmitys

Kaasuleikkaus vaatii jonkin voimakkaan lämmönlähteen, jotta levy saadaan tarpeeksi kuumaksi leikkausta varten. Tätä lämmönlähdettä kutsutaan "esilämmitysliekiksi". Koko levyä ei tarvitse lämmittää, ei edes sen pohjaa, vain osa, joka on hieman ennen leikkausreaktiota. Joitakin levymateriaaleja on "esilämmitettävä" ennen leikkaamista, jotta ne eivät halkeile leikkaamisen aikana. Tähän luokkaan kuuluvat tyypillisesti materiaalit, joiden hiilipitoisuus on yli 0,25 %. Tämä EI ole se "esilämmitys", josta keskustelemme. Jotkut materiaalit vaativat "esilämmityksen" jopa 315 °C:iin. On myös joitakin materiaaleja, jotka vaativat "esilämmityksen" laadukkaan leikkauksen aikaansaamiseksi.

Esilämmityskaasut

Esilämmityksessä käytetään lukuisia kaasuja, ja jokaisella niistä on jokin ominaisuus, joka tekee siitä houkuttelevan. Noin vuoteen 1970 asti asetyleeni oli ensisijainen kaasu, mutta sen kasvavat kustannukset, plasman yleistyminen ja muiden kaasujenn aggressiivinen markkinointi ovat johtaneet siihen, että se ei ole enää ensisijainen valinta erityisesti silloin, kun plasmaa on myös saatavilla. Yleisimmät kaasut ovat nykyään maakaasu ja propaani. On myös olemassa maakaasun tai propaanin seoksia, joihin on lisätty lisäaineita, joiden väitetään tekevän niistä kuumempia. Jos nämä kaasut ovat kuumempia, sillä ei ole juurikaan merkitystä, koska esilämmityskyky (lämpötila) rajoittaa leikkausnopeuksia vain ohuemmissa materiaaleissa (3–12 mm). Paksummissa materiaaleissa leikkausnopeutta rajoittaa leikkaava happivirtaus, ei esilämmitys, joten korkeammilla liekin lämpötiloilla ei ole juurikaan tai ei lainkaan merkitystä.

Liekin lämpötila

Kuten aiemmin todettiin, esilämmityskaasujen tarkoituksena on nostaa levyn lämpötilaa juuri ennen leikkausta, joten tarvitaan suuri lämmönsiirtonopeus liekistä levyyn. Tekijät, joita käyttäjä voi hallita tämän lämmönsiirron aikaansaamiseksi, ovat seuraavat:

  1. liekin lämpötila
  2. käytettyjen esilämmityskaasujen määrä ja
  3. etäisyys suuttimesta työkappaleeseen.

Liekin lämpötilaa säädetään säätämällä O/F-suhdetta. Alla oleva kaavio havainnollistaa, miten tämä suhde vaikuttaa lämpötilaan. Esilämmityksen määrää voidaan säätää nostamalla tai laskemalla polttimen esilämmityspaineita. Korkea paine johtaa suuriin virtausnopeuksiin eli suurnopeuksiseen esilämmitykseen. Alhaiset paineet johtavat alhaisiin virtausnopeuksiin. Käyttäjä voi säätää O/F-suhdetta katsomalla liekin sisäkartiota. Kun tämä sisäkartio on lyhimmillään, mutta näyttää silti hyvin kirkkaalta, liekki on kuumimmillaan. Tätä menettelyä voidaan käyttää kaasujen kokonaisvirrasta riippumatta.

Flame temperatures chart

Tarvittavan esilämmityksen määrä vaihtelee suoritettavan toimenpiteen mukaan. Lävistyskäynnistystä varten tarvitaan erittäin suuri virtausnopeus (oikealla O/F-suhteella) ja sen jälkeen huomattavasti pienempi virtausnopeus (jälleen oikealla O/F-suhteella) jatkuvaa leikkausta varten. Näitä esilämmitysolosuhteita kutsutaan usein nimillä Hi Preheat ja Lo Preheat. Hi Preheat, joka ei ole tarpeeksi korkea, johtaa 20–120 sekunnin lävistysaikoihin. Lävistysaika on aika, jonka Hi Preheat on päällä ennen leikkaushapen käynnistämistä. Oikealla Hi Preheatin hallinnalla 12-150 mm paksuisen materiaalin lävistysaika voi olla jatkuvasti 10 sekuntia tai vähemmän. Jos kyseessä on viisteleikkaus, vaaditaan aina Hi Preheat.

Esilämmitysongelmat

Oikein säädetty esilämmitysasetus johtaa terävään yläreunaan ja kuonattomaan ja terävään alareunaan. Joskus, jos valssaushilse on hyvin raskasta, tarvitaan korkeampi esilämmitys, jotta valssaushilse irtoaa ja leikkauksen etureuna pysyy kunnolla lämmitettynä. Liian suuri esilämmitys johtaa pyöristyneeseen yläreunaan ja kuonan määrän merkittävään kasvuun. Usein tämä kuonan lisääntyminen johtaa leikkaukseen, joka ei putoa pohjalevystä. Joskus kuona on niin sitkeää, että osa on lyötävä irti levystä lekalla.

Esilämmitysmäärät

Kaasun ja hapen suositeltu määrä (CFH) vaihtelee suuttimen valmistajan ja suuttimen käyttötarkoituksen mukaan. Käytännön muotoleikkaukseen tarvitaan yleensä maakaasua 10-20 CFH ja happea 18-36 CFH ja propaania 5-10 CFH ja happea 23-45 CFH. Propyleenin virtausnopeudet ovat suunnilleen samat kuin propaanin, mutta hieman vähemmän happea. Esilämmitysmäärät vaihtelevat riippuen levyn pinnan olosuhteista, materiaalikoostumuksesta, käyttäjän valmiuksista ja lukemattomista muista tekijöistä. Polttoleikkaus on yhtä paljon taidetta kuin tiedettä.