Oksijenli Yakıt Torçu Ucu/Nozul Tasarımı ve Seçimi

Oksijenli Yakıt Torçu Ucu/Nozul Tasarımı ve Seçimi

Oksijenli Yakıt Torçu Ucu Tasarım/Seçimi İçin İpuçları

2 bölümlük bir dizinin 1. bölümü

Bir oksijenli yakıt makine torçu kesme nozulunu/ucunu tasarlarken veya seçerken, birkaç etkeni göz önünde bulundurmak gerekir. Doğru oksijenli yakıt torçu ucunu seçmek için göz önünde bulundurmanız gereken bazı önemli etkenlerden bahsedeceğiz.

Aşağıdakiler, hepsi olmasa da, dikkate alınması gereken bazı etkenlerdir.

  1. kesilecek çeliğin kalınlığı
  2. kesme deliği türü (silindirik delik veya yüksek hız deliği/ıraksak delik)
  3. kullanılacak ön ısıtma gazı
  4. yapılacak kesme türü (şekil kesme, pah kesme vb.) ve
  5. kesilecek malzemenin özellikleri (malzeme bileşimi, astarlanmış plaka, haddehane pulu vb.).

Dikkate alınması gereken başka parametreler de vardır ancak bunlar en önemlileri gibi görünmektedir. Alevle kesmedeki tüm etkenler arasında, nozul ve ondan çıkan kesme oksijeni akışı, proseste açık ara en önemli öğedir. Ne torç ne de onunla bağlantılı basınç kontrol cihazlarının gerçek kesim ile pek ilgisi yoktur.

Plaka Kalınlığı

Günümüzdeki kesme geleneğine göre plaka kalınlığı arttıkça kesme ağzı delik çapının artırılması gerekmektedir. Bu artışın ana nedeni, nozul çıkışından uzaklaştıkça kesme akışının kalitesinin/hızının azalmasıdır. Kesici oksijeni akışının hızı her zaman en azından soniktir (Mach=1) ve nozulda ya da nozulun çıkışında süpersonik seviyeye çıkar.

"Katmanlı" terimi bazen bu akışı tanımlamak için kullanılır ancak süpersonik bir akış için uygun bir terim değildir. Akışın "iyi" kaldığı uzunluk, delik çapının bir işlevidir. Bu süpersonik akışta, iyi bir kesme akışının uzunluğu (L) ile nozul çapı (d) arasında bir L/d ilişkisi vardır. Dolayısıyla, delik çapı arttıkça bu akışın gerçek uzunluğu artar.

"İnce" malzemeyi kesmek için "büyük" bir nozul kullanılabilirken, bu genellikle kalitenin düşmesine ve kesme oksijeni tüketiminin artmasına neden olur. Delik çapı arttıkça kesme oksijeni miktarı da artar. Sabit bir çalışma basıncı için, kesme oksijeninin akış hızı/miktarı çapın karesi d2 ile artar, dolayısıyla delik çapındaki küçük artışlar akış hızında büyük artışlara neden olur.

Bu nedenle, işletme maliyetlerinde önemli bir artışa neden olduğundan büyük boyutlara geçmek iyi bir fikir değildir. Ciddi şekilde "büyük boyut" kesimin kare biçimini de bozar. Kesim, genellikle çentiğin alt kısmı çentiğin tepesinden daha geniş olacak şekilde ters çevrilmiş bir "V" haline gelir.

Kesme Oksijeni Delik Tasarımları

Bugün iki temel delik tasarımı mevcuttur

  1. silindirik delik ve
  2. ıraksak delik (yüksek hız deliği olarak da adlandırılır) (bkz. şekil 1).

Silindirik delik en çok ince malzemeleri (1/8-3/8 inç) elle ve makineyle kesmek için kullanılırken, ıraksak delik genellikle 3/8 inçten daha kalın malzemeler için kullanılır. Günümüzde çoğu CNC kesme makinesi hem plazma hem de gazlı kesme özelliğiyle donatıldığından, çoğu müşteri ince malzemeleri plazma ile keser ve ¾ ila 1 inç kalınlığındaki malzemelerde plazmadan gaza geçer. Geçiş noktası genellikle takılı plazma torçlarının sayısı, bu torçların gücü ve ayrıca takılı oksijenli yakıt gazlı torçların sayısı ile belirlenir.

Bu iki tarz oksijen deliklerindeki çalışma farkı, en iyi çalışma için gerekli olan basınçtır. Silindirik delik yaklaşık 40 psig'de en iyi şekilde çalışırken, ıraksak delik ise 75-100 psig aralığındaki basınçlarda en iyi şekilde çalışır. Gerçek en iyi basınç, çıkış boyutunun boğaz boyutuna oranının bir fonksiyonudur, bu nedenle basınç, seçtikleri orana bağlı olarak ucun üreticisi tarafından belirlenir. Bu basınçlar, torç girişinde ölçülen basınçlardır. Kesme uçları normalde tasarım basıncı +/- 10 psig seviyesinde tatmin edici bir şekilde çalışır. Bazı operatörler, bu özel koşulları, kendi özel koşulları için yapılan bir değerlendirmeden sonra bulur. Kesme oksijeni basıncının artmasıyla çentik genişliğinin artacağı unutulmamalıdır.

Etkili bir şekilde kullanılan ıraksak delikli nozullar, silindirik delikli nozullara kıyasla daha yüksek kesme hızı özelliklerine sahiptir ve daha yüksek çalışma basınçlarına rağmen, kesimin her metresi başına daha az oksijen tüketir. Aşağıdaki tabloda, bu iki tip nozulun kesme hızları genel olarak karşılaştırılmıştır.

Alev Kesme Hızları Grafiği - Daha büyük bir görünüm için tıklayın

Gerçek hızlar plazma standartlarına göre etkileyici olmasa da, iki tarz arasındaki yüzde farkı etkileyicidir. Alevle kesmenin tamamı 20 ipm'den daha düşük hızlarda yapıldığından, 1 ipm'lik bir artış, üretimde önemli bir yüzde artışı sağlar.

Bu makalenin 2. bölümünde, çeşitli yakıt gazları için nozul ön ısıtma tasarımlarını ve şekil kesmenin aksine pahlama gerekliliklerini ele alacağız. Ayrıca kesim kalitesi sorunları oluşturabilecek birkaç koşulu açıklayacağız.