Bebilderte Anleitung zur Plasmagasauswahl

Viele Hersteller entscheiden sich für Plasmaanlagen mit Zweigas- oder Mehrfachgas-Konfiguration. Das bedeutet, dass verschiedene Plasma- und Sekundärgase für verschiedene Anwendungen eingesetzt werden können. Mehrfachgas-Brenner bieten Betrieben, die viele verschiedene Materialien schneiden, die höchste Flexibilität. Es werden je nach Materialart und -stärke unterschiedliche Gase eingesetzt, um bei Schnittqualität, Standzeit, Produktivität und Betriebskosten das beste Ergebnis zu erzielen. Die meisten Bedienungsanleitungen für Plasmaanlagen überfordern den Bediener durch eine verwirrende Ansammlung an Schneidtabellen und Gasoptionen. Wir möchten Ihnen im Folgenden einen kurzen Überblick über die Vorteile und Nachteile jedes Gases sowie Empfehlungen zur Optimierung der Schneidbedingungen für die drei häufigsten Materialien geben: unlegierter Stahl, legierter Stahl und Aluminium.

Luft

Luft ist das vielseitigste Plasmagas; sie führt zu einer guten Schnittqualität und -geschwindigkeit auf unlegiertem und legiertem Stahl sowie Aluminium. Luft reduziert zudem die Betriebskosten, da keine Gase erworben werden müssen. Der Einsatz von Luft ist jedoch nicht gratis. Druckluft muss gereinigt werden, um Verunreinigungen durch Partikel, Ölnebel und Feuchtigkeit zu entfernen. Die beste Lösung für Luftplasmaanlagen umfasst einen speziellen Druckluftkompressor mit einer angemessen Größe, einen Druckluftkältetrockner und ein Filterprogramm, um Partikelschmutz, Ölnebel und Feuchtigkeitsreste zu entfernen. Ein weiteres Problem beim Schneiden mit Luftplasma ist die Schweißbarkeit der Schnittkante. Bei Luftplasma kann die Nitrierung und Oxidation der Schnittoberfläche nicht vollständig vermieden werden, was zu einer Durchlässigkeit von Schweißnähten führen kann. Das Problem wird gewöhnlich einfach durch den Einsatz hochwertigen Schweißdrahts mit Denitrierungs- und Desoxidationsmitteln korrigiert. Betriebe, die Vielseitigkeit, eine gute Schnittgeschwindigkeit, geringe Bartbildung und eine Standzeit von bis zu 600 Starts anstreben, finden in Luft eine gute Option. Luft als Sekundärgas ist die beste Option, wenn mit Luftplasma geschnitten wird.

Sauerstoff

Sauerstoff hat sich zum Branchenstandard entwickelt, wenn es ums Schneiden von unlegiertem Stahl geht, da er hier die beste Schnittqualität und schnellsten Schnittgeschwindigkeiten unter allen Plasmagasen bietet. (Das Schneiden von legiertem Stahl und Aluminium mit Sauerstoff-Plasmagas wird nicht empfohlen.) Sauerstoff-Plasmagas reagiert mit unlegiertem Stahl und erzeugt feinere Spritzer geschmolzenen Metalls; jeder Tropfen hat dabei eine geringere Oberflächenspannung. Dieser Nebel geschmolzenen Metalls wird leichter aus der Fuge geschleudert. Die Nachteile von Sauerstoff sind die Gaskosten und die Standzeit der Verschleißteile. Modernste Sauerstoffplasmaanlagen verwenden jedoch inzwischen inerte Startgase (z. B. Stickstoff), um eine ähnliche Standzeit wie bei Stickstoff- oder Luftanlagen zu erreichen. Diese Anlagen können Standzeiten im Bereich 800 bis 1500 Starts erreichen. Die höheren Verschleißteile- und Gaskosten werden gewöhnlich durch eine Verringerung der teuren Nachbesserungen zur Entfernung von Bart und Begradigung gefaster Teile ausgeglichen. Als Sekundärgas wird bei Sauerstoffplasma gewöhnlich Luft verwendet.

Stickstoff

Stickstoff wurde in den Anfangstagen der Plasmabrennertechnologie eingesetzt. Es ist auch weiterhin die beste Lösung, wenn Sie viel Aluminium und legierten Stahl schneiden. Die Schnittqualität und Standzeit ist ausgezeichnet. (Üblich ist eine Standzeit von über 1000 Starts.) Bei Materialien mit großen Stärken (üblicherweise über ½ Zoll) sollten Sie jedoch vor der maximalen Leistungsgrenze Ihrer Plasmaanlage auf Argon-Wasserstoff umsteigen. Luft ist im Allgemeinen das beste Sekundärgas, wenn Sie mit Stickstoffplasma schneiden. CO₂ eignet sich gut und bietet im Vergleich zu Luft eine etwas bessere Oberflächengüte, Schnittgeschwindigkeit und Standzeit. CO₂ ist jedoch teurer als Luft und erfordert mehrere Gasflaschen mit Anschlussverteiler oder eine Großmengenanlage, um eine angemessene Versorgung sicherzustellen. Wasser eignet sich bei Stickstoffplasma gut als Sekundärgas, wenn die Anlage dies unterstützt. Es erzeugt auf legiertem Stahl und Aluminium eine sehr glatte, glänzende Schnittoberfläche. Wasser-Sekundärgas mit einem Wassertisch verwendet werden.

Argon-Wasserstoff

Argon-Wasserstoff ist die beste Option, wenn legierter Stahl und Aluminium mit großen Stärken (> 1/2 Zoll) geschnitten wird. Die Mischung hat gewöhnlich ein Verhältnis von 35 % Wasserstoff: 65 % Argon (H-35). Argon-Wasserstoff ist das am heißesten brennende Plasmagas und bietet eine maximale Schneidkapazität. (Argon-Wasserstoff wird bei Brennern mit Wassereinspritzung mit bis zu 1000 A zum Schneiden von legiertem Stahl mit einer Stärke von bis zu 6 Zoll eingesetzt.) Mehrfachgas-Brenner mit Argon-Wasserstoff bieten bei legiertem Stahl einen geraden Schnitt und eine äußerst glatte, nahezu polierte Oberfläche. An der Unterkante kann etwas gezackter Bart entstehen. Das bei Argon-Wasserstoff eingesetzte Sekundärgas ist gewöhnlich Stickstoff. Die Nachteile dieser Kombination sind die Kosten.

Bebilderte Anleitung zur Plasmagasauswahl:

Fazit:

Welches das beste Gas ist, hängt vor allem von drei Faktoren ab: Schnittqualität, Produktivität und Wirtschaftlichkeit.

• Verwenden Sie bei unlegiertem Stahl Sauerstoffplasma und Luft als Sekundärgas, um die beste Schnittqualität, geringste Bartbildung und einen minimalen Nachbesserungsaufwand sowie ausgezeichnete Schweißbarkeit und die schnellste Schnittgeschwindigkeit/höchste Produktivität zu erreichen.
• Die beste Schnittqualität erreichen Sie bei legiertem Stahl und Aluminium mit einer Stärke unter 1/2 Zoll mit Stickstoffplasma und Luft als Sekundärgas. So erhalten Sie die bestmögliche Schnittqualität und Kostenstruktur. Für eine leicht verbesserte Schnittqualität und geringfügig schnelleres Schneiden verwenden Sie CO₂ als Sekundärgas. Wenn Ihre Anlage den Einsatz von Wasser-Sekundärgas unterstützt, dann erreichen Sie hierdurch die beste Kantenqualität.
• Für die beste Schnittqualität bei legiertem Stahl und Aluminium mit großen Stärken verwenden Sie Argon-Wasserstoff in Kombination mit Stickstoff als Sekundärgas. WARNUNG: Ihre Anlage muss für einen sicheren Betrieb mit Argon-Wasserstoffgas konstruiert sein.
• Die wirtschaftlichste Gasoption zum Schneiden von unlegiertem und legiertem Stahl sowie von Aluminium ist saubere, trockene Druckluft.