Jaki gaz wybrać do plazmy?

Cięcie plazmowe stanowi alternatywę dla stosowanego od lat przecinania gazowego. Chociaż wciąż jeszcze jest mniej ekonomiczne, rosnąca dostępność tańszego i prostszego w obsłudze sprzętu w parze z wysoką jakością cięcia sprawia, że powoli staje się ono konkurencyjne. Do cięcia plazmowego jest niezbędne nie tylko odpowiednie urządzenie, ale również gaz. Jego wybór wymaga uwzględnienia kilku czynników.

Na czym polega przecinanie plazmowe?

Chociaż cięcie plazmą wydaje się metodą podobną do przecinania gazowego, w rzeczywistości różni się sposobem dzielenia materiału. W metodzie gazowej wykorzystuje się proces spalania, podczas gdy w przypadku plazmy przecinany materiał jest topiony. W tym celu wykorzystuje się gaz plazmowy wyrzucany przez wąską końcówkę dyszy oraz łuk elektryczny, który jarzy się pomiędzy materiałem a elektrodą. Ostatecznie zjonizowany strumień plazmy ma bardzo dużą prędkość oraz temperaturę około 30.000°C. Charakter procesu sprawia, że do jego przeprowadzenia można wykorzystywać tylko niektóre gazy o konkretnych cechach.

Gazy stosowane w przecinaniu plazmowym

Podstawę cięcia plazmą stanowi gaz, którego dobór jest uzależniony od wielu czynników. Jednym z nich jest rodzaj obrabianego materiału, którego cięcie przy pomocy różnych gazów daje inne efekty estetyczne czy ekonomiczne. Gazy stosowane w przecinarkach plazmowych to przede wszystkim:

• tlen – gwarantuje najwyższą szybkość cięcia stali miękkiej oraz maksymalną możliwą jakość. W przypadku stali miękkiej drobinki topionego metalu są znacznie mniejsze i mają też mniejsze napięcie powierzchniowe. Pozwala to na szybkie i kompletne usunięcie roztopionego materiału ze szczeliny. Niestety tlen jest gazem drogim, a urządzenia do cięcia tlenowego wymagają częstej wymiany materiałów eksploatacyjnych. W konsekwencji przyczynia się to do wzrostu kosztów cięcia. Zaletą jego wykorzystania jest natomiast obniżenie kosztów związanych z dodatkowym opracowywaniem krawędzi materiału po wykonaniu cięcia, co równoważy ceny gazu i materiałów. Tlen nie jest zalecany do cięcia aluminium i stali nierdzewnej,
• azot – jest gazem, który stanowi najlepszy wybór w przypadku cięcia plazmą aluminium lub stali nierdzewnej. Zapewnia doskonała jakość cięcia, ale o 30% mniejszą liczbę rozruchów niż w przypadku tlenu (1000). Nie nadaje się natomiast do cięcia materiałów grubszych niż 1,27 cm. Dobrze sprawdza się z powietrzem jako gazem osłonowym. Można też łączyć go z CO2, jednak przyczynia się to do wzrostu kosztów. Do osłony plazmy azotowej wykorzystuje się też wodę.
• powietrze – jest gazem uniwersalnym i ogólnie dostępnym, dlatego też jest tanie. Pomimo to jednak wymaga przygotowania przez oczyszczenie, osuszenie i sprężenie, co niesie za sobą koszty. Nadaje się do cięcia aluminium, stali miękkiej i nierdzewnej, jednak wiąże się z ryzykiem powstawania porowatości spawów. Jest to następstwem azotowania krawędzi podczas cięcia plazmą powietrzną. Problem ten niweluje się, stosując odpowiednie druty spawalnicze,
• mieszanina: argon-wodór – stanowi najlepszy wybór w przypadku cięcia aluminium i stali nierdzewnej o większej grubości. W stosunku do pozostałych gazów osiąga najwyższą temperaturę spalania, co wpływa też na możliwości cięcia. Może być stosowana w palnikach wielogazowych oraz w parze z osłonowym azotem. Jest jednak najdroższą z możliwych kombinacji.

Czytaj również: Palnik plazmowy – wszystko co powinieneś wiedzieć

Jak dobierać gaz do plazmy?

Podstawowym kryterium wyboru gazu plazmowego jest rodzaj ciętego materiału. Drugim czynnikiem jest koszt eksploatacji urządzeń z zastosowanej określonej pary gazów. Wreszcie trzecie kryterium to planowane efekty cięcia. Analizując te trzy czynniki, przedsiębiorca może zdecydować, czy chce postawić na jakość, czy obniżyć koszty wykonywania usług. Korzyści ekonomiczne w przypadku wszystkich trzech metali zapewnia czyste i suche powietrze zakładowe – zarówno jako gaz plazmowy, jak i osłonowy. Z kolei najwyższą jakość cięcia zapewni azot w osłonie powietrznej (stal miękka) lub mieszanka argonowo-wodorowa w osłonie azotowej (aluminium i stal nierdzewna).