Guida illustrata alla scelta del gas plasma

Molti produttori scelgono sistemi al plasma con capacità “dual gas” o “multi gas”. Questo significa che può essere usata una varietà di gas plasma e di protezione per diverse applicazioni. Le torce multi gas offrono la massima flessibilità per quelle officine che tagliano molti tipi di materiali. Gas diversi vengono utilizzati a seconda del tipo e dello spessore del materiale al fine di ottenere l’equilibrio ottimale di qualità di taglio, durata dei consumabili, produttività e costi totali di gestione. La maggior parte dei sistemi al plasma manuali tende a confondere l’operatore con una vasta serie di tabelle di taglio e scelte di gas. Questo articolo ha lo scopo di fornire una breve panoramica su vantaggi e svantaggi di ciascun gas e offre consigli per le “migliori soluzioni” di taglio dei tre materiali più comuni: acciaio al carbonio, acciaio inox e alluminio.

Aria

L’aria è il gas plasma più versatile, offre una buona velocità e una buona qualità di taglio sull’acciaio al carbonio, acciaio inossidabile e alluminio. L’aria inoltre riduce i costi operativi perché non richiede l’acquisto di gas. Tuttavia l’aria non è gratuita. L’aria compressa dell’officina deve essere pulita per rimuovere gli agenti contaminanti come il particolato, i vapori olio e l’umidità. La soluzione migliore per i sistemi al plasma è un compressore d’aria dedicato delle giuste dimensioni, un essiccatore refrigerato e un banco filtri per estrarre il particolato, i vapori olio e qualsiasi residuo di umidità. Un’altra preoccupazione per il plasma ad aria è la saldabilità del bordo tagliato. Con il plasma ad aria è possibile che si verifichi un po' di nitrurazione o ossidazione della superficie tagliata chepuò causare la porosità delle saldature. Il problema in genere si risolve semplicemente con l’utilizzo di un filo per saldatura di buona qualità con denitrutranti e deossidanti. L’aria è una buona alternativa per molte officine per ottenere versatilità, buona velocità, bassi livelli di bava e una durata dei consumabili fino a 600 accensioni. Il gas di protezione ad aria è la scelta migliore nell’utilizzo di plasma ad aria.

Ossigeno

L’ossigeno è diventato lo standard del settore per il taglio dell’acciaio al carbonio perché fornisce la migliore qualità di taglio e la velocità di taglio più alta rispetto a qualsiasi altro gas plasma (il taglio di acciaio inox o alluminio con gas plasma a ossigeno è sconsigliato). Il gas plasma a ossigeno reagisce con l’acciaio al carbonio per produrre uno spruzzo di metallo fuso e ciascuna goccia ha una tensione superficiale bassa. Questo spruzzo fuso viene espulso più facilmente attraverso la larghezza del taglio. Lo svantaggio dell’ossigeno è il costo del gas e la durata dei consumabili. Tuttavia i sistemi al plasma a ossigeno all’avanguardia utilizzano gas di accensione inerti (come l’azoto) con il plasma a ossigeno per ottenere una durata dei consumabili simile ai sistemi ad azoto o ad aria. Questi sistemi possono avere una durata dei consumabili che rientra nella gamma delle 800-1500 accensioni. I costi elevati dei consumabili e del gas sono in genere compensati da una diminuzione delle dispendiose operazioni secondarie per rimuovere la bava e per raddrizzare le parti inclinate. In genere con il plasma a ossigeno è utilizzata la protezione ad aria.

Azoto

L’azoto veniva utilizzato soprattutto nelle prime torce al plasma. È ancora la scelta migliore per chi taglia molto alluminio e acciaio inox. La qualità di taglio e la durata dei consumabili sono eccellenti (dopo 1000 accensioni è normale). Tuttavia sui materiali spessi (in genere al di sopra del 1/2 pollice), al massimo delle capacità del sistema plasma, passare a argon-idrogeno. In genere l’aria è il migliore secondario quando si utilizza plasma ad azoto. La CO₂ funziona bene, migliora leggermente la finitura superficiale, la velocità di taglio e la durata dei consumabili rispetto all’aria. Ma la CO₂ costa di più dell’aria e richiede bombole di gas multiple collegate o un sistema volumetrico per veicolare adeguatamente il flusso. L’acqua è un buon secondario da utilizzare con il plasma ad azoto se il sistema lo consente. Realizza una superficie molto liscia e lucida su acciaio inox e alluminio. Il secondario ad acqua non dovrebbe essere usato con un’interfaccia tavolo ad acqua.

Argon idrogeno

L’argon idrogeno è il gas da scegliere per il taglio di acciaio inox spesso e alluminio (> 1/2 poll.). La miscela usata di solito è al 35% di idrogeno: 65% argon (H35). L’argon idrogeno è il gas plasma con la temperatura di combustione più alta e fornisce la massima capacità di taglio. L’argon idrogeno è utilizzato nelle torce a iniezione ad acqua fino a 1000 ampere per il taglio di acciaio inox non superiore a 6 pollici). Nelle torce multi gas, l’argon idrogeno fornisce un taglio dritto e una superficie molto liscia e quasi lucida sull’acciaio inox. Potrebbe comparire di un po' di bava dentellata lungo il bordo inferiore. Il gas di protezione utilizzato generalmente con l’argon idrogeno è l’azoto. Lo svantaggio di questa combinazione è il suo costo.

Guida illustrata alla scelta del gas plasma:

Conclusioni:

La scelta del gas migliore dipende da tre fattori: qualità del taglio, produttività e costi.

• Utilizzare plasma a ossigeno e ad aria su acciaio al carbonio per la migliore qualità di taglio, livelli di bava più bassi, rilavorazioni minime, eccellente saldabilità e produttività/velocità di taglio massime.
• Per la migliore qualità di taglio su acciaio inox e alluminio non superiore a 1/2 pollice, utilizzare plasma ad azoto e aria come secondario per l’equilibrio giusto tra qualità di taglio e prezzo accessibile. Per un taglio leggermente migliore e veloce utilizzare la CO₂ come secondario. Se il sistema lo consente, lo schermo ad acqua può fornire la qualità migliore sui bordi.
• Per una qualità di taglio migliore su acciaio inox e alluminio spessi utilizzare l’argon-idrogeno con azoto come secondario. AVVERTENZA: il sistema deve essere attrezzato per il funzionamento in sicurezza con l’argon idrogeno.
• Per la massima economia nel taglio, l’aria compressa dell’officina pulita e asciutta è la scelta migliore per acciaio al carbonio, acciaio inossidabile e alluminio.