그림을 통한 플라즈마 가스 선택 안내
다중 가스 플라즈마 토치에 가장 적합한 가스 선택 방법
많은 제작업체들이 “이중 가스” 또는 “다중 가스” 성능을 갖춘 플라즈마 시스템을 선택합니다. 이것은 다양한 용도에 다양한 플라즈마와 쉴드 가스를 사용할 수 있음을 의미합니다. 다중 가스 토치는 다양한 소재를 절단하는 업체에 최대의 유연성을 제공합니다. 절단 품질, 부품 수명, 생산성, 전체적인 운영 비용 간의 적절한 균형을 얻기 위해 소재 유형과 두께에 따라 서로 다른 가스가 사용됩니다. 대부분의 플라즈마 시스템 설명서는 모호한 절단 도표와 가스 선택으로 작업자를 헛갈리게 합니다. 이 항목에서는 각 가스의 장점과 단점을 간략하게 설명하며, 가장 자주 사용되는 3가지 소재 즉, 연강, 스테인리스 스틸, 알루미늄의 절단에 대한 “모범 사례”를 소개합니다.
공기
공기는 용도가 가장 많은 플라즈마 가스로서, 연강, 스테인리스, 알루미늄 소재에 대한 절단 품질과 속도가 좋습니다. 또한 공기는 가스를 구매할 필요가 없기 때문에 운영 비용도 낮춰줍니다. 그러나 공기는 무료가 아닙니다. 미립자, 유증기, 습기 등의 오염물을 제거하여 작업장 공기를 깨끗하게 해야 합니다. 공기 플라즈마 시스템의 가장 좋은 해결책은 미립자, 유증기, 남은 습기를 제거할 수 있는 크기가 적절한 전용 공기 압축기, 냉장 건조기, 일단의 필터입니다. 공기 플라즈마에 대한 또 다른 문제는 절단 가장자리의 용접성입니다. 절단 표면의 일부 질화와 산화는 공기 플라즈마일 때 발생하는데, 이것이 용접물의 다공성을 야기할 수 있습니다. 이 문제는 보통 적절한 품질의 용접 와이어와 탈질제와 탈산제를 사용하여 수정됩니다. 다용도, 적절한 속도, 낮은 드로스 수준, 최대 600회 시작의 부품 수명을 위해 공기는 많은 작업장들에게 좋은 옵션입니다. 모든 쉴드 가스는 공기 플라즈마 사용 시 최고의 선택입니다.
산소
산소는 절단 품질이 가장 좋고 다른 어떤 플라즈마 가스보다 절단 속도가 빠르기 때문에 연강 절단의 업계 표준이 되었습니다. (산소 플라즈마 가스로 스테인리스 또는 알루미늄을 절단하는 것은 권장되지 않습니다.) 산소 플라즈마 가스는 탄소강과 반응하여 용융된 금속의 스프레이가 더 미세해져서, 모든 물방울의 표면 장력이 약해집니다. 이 용융 스프레이는 절폭에서 제거하기가 더 쉽습니다. 산소의 장점은 가스 비용과 소모품 수명입니다. 그러나 최신 산소 플라즈마 시스템은 불활성 시작 가스(예: 질소)와 산소 플라즈마를 사용하여 질소 또는 공기 시스템과 유사한 부품 수명을 달성합니다. 이러한 시스템은 800-1,500회 시작 범위의 부품 수명을 가질 수 있습니다. 증가된 소모품/가스 비용은 보통 드로스를 제거하고 베벨 파트를 곧게 하는 값비싼 2차 작업을 줄여서 상쇄됩니다. 공기 쉴드는 일반적으로 산소 플라즈마와 함께 사용됩니다.
질소
대부분의 초기 플라즈마 토치에서는 질소가 사용되었습니다. 알루미늄과 스테인리스를 많이 절단하는 경우 이것은 여전히 최고의 선택입니다. 절단 품질과 부품 수명이 우수합니다. (1,000회 시작 이상이 일반적) 그러나 두꺼운 소재(보통 ½인치 이상)에서 플라즈마 시스템의 성능을 최대화하려면 아르곤-수소로 전환합니다. 일반적으로 공기는 질소 플라즈마 사용 시 최고의 차선책입니다. CO2 는 잘 작동하여 표면 마감, 절단 속도, 부품 수명을 개선합니다. 그러나 CO2 는 공기보다 비용이 많이 들며, 적절한 흐름을 달성하려면 여러 매니폴드 가스 실린더 또는 대용량 시스템이 필요합니다. 물은 시스템상 허용되는 경우 질소 플라즈마와 함께 사용할 때 좋은 차선책입니다. 이것은 스테인리스와 알루미늄의 절단 표면을 매우 부드럽고 반짝이게 합니다. 물은 워터 테이블과 함께 사용해야 합니다.
아르곤 수소
아르곤 수소는 두꺼운 스테인리스/알루미늄 절단(> 1/2인치)에 선택할 가스입니다. 일반적으로 사용되는 혼합 가스는 35% 수소: 65% 아르곤(H-35)입니다. 아르곤 수소는 가장 뜨거운 연소 플라즈마 가스이며, 절단 성능이 최고입니다. (아르곤 수소는 최대 6인치 두께 스테인리스 절단을 위한 최대 1,000A의 물 주입 토치에 사용됩니다.) 다중 가스 토치에서는 아르곤 수소가 스테인리스 스틸의 매우 부드러운 광택 표면과 직선 절단 성능을 제공합니다. 하단 가장자리를 따라 들쭉날쭉한 일부 드로스가 생길 수 있습니다. 일반적으로 질소는 아르곤 수소 사용 시 쉴드 가스로 사용됩니다. 이 조합의 단점은 그 비용입니다.
그림을 통한 플라즈마 가스 선택 안내:
| 플라즈마 가스/차례 | 연강 | 스테인리스 | 알루미늄 |
|---|---|---|---|
| 공기/공기 | 양호한 절단 품질/속도. 경제적 | 양호한 절단 품질/속도 경제적 | 양호한 절단 품질/속도 경제적 |
| 산소(O2)/공기 | 우수한 절단 품질/속도. 드로스가 거의 없음 | 권장되지 않음 | 권장되지 않음 |
| 질소(N2)/CO2 | 적당한 절단 품질, 일부 드로스 우수한 부품 수명 | 양호한 절단 품질, 우수한 부품 수명 | 우수한 절단 품질 우수한 부품 수명 |
| 질소(N2)2/공기 | 적당한 절단 품질, 일부 드로스 우수한 부품 수명 | 양호한 절단 품질, 우수한 부품 수명 | 양호한 절단 품질, 우수한 부품 수명 |
| 질소(N2)/H20 | 적당한 절단 품질, 일부 드로스 우수한 부품 수명 | 우수한 절단 품질 우수한 부품 수명 | 우수한 절단 품질 우수한 부품 수명 |
| 아르곤 수소/N2 | 권장되지 않음 | 두께가 >1/2인치일 때 우수 | 두께가 >1/2인치일 때 우수 |
결론:
사용할 최고의 가스는 주로 절단 품질, 생산성, 경제성의 3가지 고려 사항에 따라 결정됩니다.
- 연강의 경우 최고의 절단 품질, 최저 드로스 수준, 최소한의 재작업, 우수한 용접성, 최고 절단 속도/생산성을 달성하려면 산소 플라즈마와 공기 쉴드를 사용합니다.
- 두께가 1/2인치 미만인 스테인리스와 알루미늄의 경우 최고의 절단 품질을 얻기 위해 절단 품질과 구매 능력의 적절한 균형을 달성하려면 질소 플라즈마와 공기 차선책을 사용합니다. 품질을 좀 더 높이고 좀 더 빠른 절단 작업을 할 경우 CO2 를 차선책으로 사용합니다. 시스템상 허용되는 경우 물 쉴드가 최고의 가장자리 품질을 제공합니다.
- 두꺼운 스테인리스/알루미늄에서 최고의 절단 품질을 달성하려면 아르곤-수소와 질소 차선책을 사용합니다. 경고: 아르곤 수소 가스로 안전하게 작업하려면 시스템을 장착해야 합니다.
- 연강, 스테인리스, 알루미늄의 경우 가장 경제적으로 절단 작업을 수행하려면 깨끗하고 건조한 작업장 공기가 최선의 선택입니다.