Alüminyum, paslanmaz çelik ve siyah sacda plazma kesme için gaz seçim rehberi

Fabrikatörlerin çoğu “çift gaz” veya “çoklu gaz” kapasitesine sahip olan plazma sistemlerini seçmektedir. Bu da, farklı uygulamalar için farklı plazma ve muhafaza gazlarının kullanılabileceği anlamına gelmektedir. Çok gazlı torçlar, malzeme çeşitliliği geniş olan atölyeler için en yüksek esnekliği sunarlar. Kesim kalitesi, parça ömrü, verimlilik ve genel işlem maliyeti açısından en iyi dengenin yakalanması için malzeme tipi ve kalınlığına göre farklı gazlar kullanılır. Plazma sistemi kullanma kılavuzlarının çoğunda operatöre çok fazla sayıda kesim tablosu ve gaz seçimi seçenekleri sunularak kafası karıştırılır. Bu makalenin amacı her bir gazın avantajları ve dezavantajlarına dair kısa bir açıklama sunmak ve en yaygın kullanılan üç malzemenin kesimi için “en iyi durum” önerileri yapmaktır: siyah sac, paslanmaz çelik ve alüminyum.

Hava

Hava, en yüksek derecede çok yönlü plazma gazıdır; siyah sac, paslanmaz çelik ve alüminyumda iyi kesim kalitesi üretir. Hava, gaz satın almayı gerektirmediği için işletim maliyetini de düşürür. Ancak hava bedava değildir. Atölye havası partikül, yağ buharı ve nemden arındırılması için temizlenmelidir. Hava plazma sistemleri için en iyi çözüm partikül, yağ buharı ve kalan nemin atılmasını sağlayan uygun ölçekli, özel bir hava kompresörü, soğutulmuş bir kurutucu ve bir filtre öbeğidir. Hava plazma ile ilgili bir başka endişe de kesim kenarının kaynaklanabilir olma durumudur. Hava plazmada kesim yüzeyinde bir miktar nitrürleme ve oksitlenme olabilir, bu durum da kaynakların gözenekli olmasına neden olabilir. Bu sorun genellikle nitrürleme ve oksitlenme engelleyicileri içeren kaliteli kaynak telleri kullanılarak giderilebilir. Çok yönlülük, yüksek hız, düşük çapak seviyeleri ve 600 başlatmaya kadar parça ömrü için pek çok atölye açısından hava iyi bir seçenektir. Hava plazma kullanırken en iyi seçenek hava muhafaza gazıdır.

Oksijen

Oksijen en iyi ve temiz kenar kalitesini ve tüm plazma gazlarında en yüksek kesim hızlarını sunduğundan, siyah sac kesimi için sektör standardı hâline gelmiştir. (Oksijen plazma gazıyla alüminyum plaka veya paslanmaz çelikte plazma kesimi yapılması önerilmez). Oksijen plazma gazı, her damlanın daha düşük bir yüzey gerilimine sahip olduğu daha ince bir erimiş metal sıçrantısı üretmek üzere siyah sac ile etkileşime girer. Bu erimiş sıçrantı kerften daha kolay uzaklaştırılır. Oksijenin dezavantajı gaz maliyeti ve sarf malzemesi parçası ömrüdür. Ancak son teknolojili oksijen plazma sistemlerinde azot veya hava sistemleriyle benzer parça ömrünü elde etmek için oksijen plazma ile inert başlangıç gazları (ör. azot) kullanılır. Bu sistemlerin parça ömürleri 800-1500 başlatma aralığındadır. Daha yüksek sarf malzemesi ve gaz maliyetleri genelde çapak temizlemek ve bevelli parçaları düzeltmek için yapılan pahalı işlemlerin azalmasıyla dengelenir. Hava muhafaza genelde oksijen plazma ile kullanılır.

Azot

Azot, eski plazma torçlarının çoğunda kullanılıyordu. Çok miktarda alüminyum ve paslanmaz çelik kesiyorsanız hâlâ en iyi seçenektir. Kesim kalitesi ve parça ömrü mükemmeldir. (1000 başlatmadan fazlası normaldir) Ancak kalın malzemelerde (genelde ½ inç üstü) plazma sisteminizin kapasitesinin en üst noktasında argon-hidrojene geçiş yapın. Azot plazma kullanıldığında genelde en iyi ikinci seçenek havadır. CO₂ iyi sonuç verir, havadan biraz daha iyi yüzey sonlandırması, kesim hızı ve parça ömrü sunar. Ancak CO₂, havadan daha masraflıdır ve yeterli akış sunabilmek için çok sayıda manifoldlu gaz tüpü veya toplu sistem gerektirir. Sistem izin veriyorsa azotla kullanılabilecek en iyi ikinci seçenek sudur. Alüminyum ve paslanmaz çelik keserken su kullanmak oldukça pürüzsüz ve parlak bir kesim yüzeyi üretir. İkincil olarak su, bir sulu tabla ile kullanılmalıdır.

Argon hidrojen

Argon hidrojen, kalın paslanmaz çelik ve alüminyum kesiminde (1/2 inç üstü) tercih edilen gazdır. Karışım tipik olarak %35 hidrojen: %65 argon (H-35) içerir. Argon hidrojen en sıcak yakıcı plazma gazıdır ve maksimum kesme kapasitesini sunar. (Argon hidrojen, 1000 amp’e kadar su enjeksiyonlu torçlarda 6 inç’e kadar paslanmaz çelik kesiminde kullanılır). Çok gazlı torçlarda, argon hidrojen ile düz kesim yapılabilir ve paslanmaz çelikte çok pürüzsüz, neredeyse parlatılmış bir yüzey elde edilebilir. Alt kenarda bir miktar pürüzlü çapak görülebilir. Azot tipik olarak argon hidrojen ile muhafaza gazı olarak kullanılır. Bu kombinasyonun dezavantajı pahalı olmasıdır.

Plazma gazı seçimine dair görsel rehber:

Kullanılacak en iyi gaz, esas olarak üç unsura bağlıdır: kesim kalitesi, verimlilik ve ekonomi.

• Siyah sacda en iyi, temiz kenar kalitesi, en az çapak seviyesi, asgari yeniden çalışma, mükemmel kaynaklama ve en yüksek kesim hızı/verimlilik için oksijen plazma ve hava muhafaza kullanın.
• 1/2 inç altındaki paslanmaz çelik ve alüminyumda en iyi kesim kalitesi için size iyi bir kesim kalitesi ve ekonomiklik dengesi sunabilecek azot plazmayı ve ikincil olarak havayı kullanın. Biraz daha iyi ve hızlı kesim için ikincil olarak CO₂ kullanın. Sisteminiz izin veriyorsa, su, muhafaza en iyi kenar kalitesini sunacaktır.
• Kalın paslanmaz çelik ve alüminyumda en iyi kesim kalitesi için ikincil olarak azot ile argon-hidrojen kullanın. UYARI: Sisteminizde güvenli işlem için argon hidrojen gazı bulunmalıdır.
• En ekonomik kesimi elde etmede alüminyum, siyah sac ve paslanmaz çelik kesimi için en iyi seçenek temiz ve kuru atölye havasıdır.