Mikä on polttoleikkausprosessi ja miten se toimii?

Mikä on polttoleikkausprosessi ja miten se toimii?

Kaasuleikkausprosessin tekniikan ymmärtäminen

Tässä artikkelissa keskitytään siihen, mikä kaasuleikkausprosessi on ja miten se toimii.

Mitä on kaasuleikkaus?

Se on terminen leikkausprosessi, jota käytetään teräskomponenttien erottamiseen ja muokkaamiseen. kaasuleikkauksessa käytetään happea ja kaasua liekin luomiseen materiaalin sulattamiseksi.

Prosessi tunnetaan monilla nimillä

Prosessi, jota usein kutsutaan kaasuleikkaukseksi, tunnetaan useilla eri nimillä, kuten happiasetyleenileikkaus, happipropaanileikkaus, ym. Prosessi on nyt noin 111-112 vuotta vanha, sillä Thomas Fletcher patentoi sen vuonna 1901. Yksi ensimmäisistä kaupallisista sovelluksista oli se, mitä britit kutsuivat nimellä "kassakaapin murtaminen".

Miten kaasuleikkaus toimii?

Prosessi on termokemiallinen prosessi, joka vaatii voimakkaan lämmönlähteen, jota kutsutaan "esilämmitykseksi", ja puhdasta happea. Puhtaan hapen vähimmäispuhtausaste on 99,5 %, mikä on kaasupulloissa ja bulkkijärjestelmissä tyypillisesti tarjottava vähimmäispuhtausaste. Puhtauden väheneminen 0,1 %:lla vähentää leikkausnopeutta noin 10 %, joten puhtaus on välttämätöntä.

Vaikka hapen lähde voi olla puhdas, vääränlaiset liitännät, huonot letkut tai vuodot voivat päästää epäpuhtauksia järjestelmään ja siten vähentää leikkausnopeutta. Hapen korkea puhtaus on erittäin vaarallinen tilanne, ja sen käyttö vaatii äärimmäistä huolellisuutta laitteiden valinnassa ja putkistojärjestelmien suunnittelussa. Saatavilla on lukuisia asiakirjoja, jotka auttavat näissä turvallisuuskysymyksissä. Liittovaltion laki (OSHA) asettaa lukuisia vaatimuksia käytettäville laitteille ja noudatettaville menettelyille.

Flame Cutting

Prosessia voidaan käyttää monien erilaisten materiaalien leikkaamiseen sillä perusvaatimuksella, että muodostuvan oksidin sulamispisteen on oltava alempi kuin leikattavan perusmateriaalin. Hyvä esimerkki materiaalista, jota ei voi kaasuleikata, on alumiini, jonka sulamispiste on noin 650–700 °C, mutta jonka oksidilla se on yli 2800 °C. Ruostumattomassa teräksessä on lisäaineita, kuten kromia ja nikkeliä, jotka on lisätty "hapettumiskestävyyden" vuoksi, ja tätä prosessia (hapettumista) yritetään edistää, eli tämäntyyppistä materiaalia ei voi leikata ilman apua.

Minkä paksuista materiaalia voidaan leikata?

Prosessilla voidaan leikata metallilevyjä ohutlevyistä 2500 mm paksuihin levyihin. Ennen vuotta 1958, jolloin plasma esiteltiin, kaikki paksuudet leikattiin kaasuleikkaamalla. Nykyään alla 8–12 mm paksuisia metalleja leikataan yleensä vain plasma- tai laserleikkauksella, koska ohuita materiaaleja on hyvin haastavaa leikata kaasuleikkaamalla. Ohut materiaali vaatii erittäin voimakkaan esilämmityksen, koska laadukkaan leikkauksen edellyttämä leikkausnopeus on erittäin suuri, joten tarvitaan korkea ja nopea esilämmitys.

Prosessi kaikille paksuuksille on sama: materiaali "esilämmitetään" 650-700 °C: n lämpötilaan, sitten puhdasta happea suihkutetaan esilämmitetylle alueelle ja teräs hapettuu tai palaa, mistä termi "polttaminen". (Käyttäjästä käytetään usein termiä "polttaja".) Lopullisen leikkauspinnan laatu voi olla varsin erinomainen, sillä yläreuna on terävä, leikkauspinta on suorakulmainen tai tasainen ja alareuna on terävä ja kuonaton.

Mitkä parametrit ohjaavat kaasuleikkausta?

Leikkauksen laatu riippuu monista asioista, joista tärkein on koneen käyttäjän pätevyys. Lyhyt, mutta ei täydellinen luettelo leikkauslaatua säätelevistä tekijöistä/parametreista sisältää seuraavat:

  1. Oikea leikkaussuuttimen valinta
  2. Oikea leikkaushapen paineen valinta
  3. Asianmukainen esilämmitys (joka riippuu leikkaussuuttimesta ja käyttäjästä) sisältää esilämmityksen määrän sekä hapen ja palavan kaasun suhteen
  4. Oikea leikkausnopeus
  5. Oikea suutin kyseiseen työhön
  6. Palavan kaasun oikea valinta
  7. Kaasusyöttöjärjestelmä (sekä palava kaasu että happi) riittää toimittamaan tarvittavan kaasumäärän vaaditulla paineella.

Useimmat näistä parametreista voivat vaihdella leikattavan levyn materiaalin ja pinnan kunnon mukaan. Kaikkia näitä seikkoja ohjaa käyttäjä, ja se korostaa hyvin koulutetun käyttäjän sekä asianmukaisen ja hyvin huolletun koneen merkitystä.