Technologia cięcia tlenem to najstarsza w dalszym ciągu wykorzystywana na szeroką skalę w przemyśle metoda obróbki stali. Chociaż nie nadaje się do pracy z każdym typem materiału, przy cięciu arkuszy ze stali o dużych grubościach jej przewaga nad innymi metodami jest niezaprzeczalna: cechują ją niskie koszty eksploatacyjne, jakość cięcia na wysokim poziomie oraz możliwość pracy na materiale o grubości od około 25 mm nawet do 300 mm. Dodatkowo, nowoczesne rozwiązania, takie jak autonomiczne cięcie tlenem stosowane w maszynach Eckert zapewniają pełną automatyzację, co sprawia, że proces technologiczny staje się jeszcze bardziej wydajny.

Technologia tlenowa: optymalna przy cięciu miękkiej stali

Cięcia tlenowe wykorzystywane jest do cięcia stali miękkiej – czyli zawierającej nie więcej niż 2% węgla, a także stali niskowęglowych i niskostopowych. Wynika to przede wszystkim ze specyfiki technologii oraz procesów fizycznych, jakim poddawany jest materiał w całym procesie, gdzie arkusz musi zostać podgrzany do odpowiednio wysokiej temperatury zapłonu. Jeśli temperatura zapłonowa metalu jest zbyt wysoka, wykorzystanie tej metody po prostu nie jest możliwe. W przypadku czystego żelaza wynosi ona 1050°C. Natomiast gdy obróbce spróbujemy poddać stal z domieszką 1,5% węgla, wówczas temperatura wzrasta do 1380°C. Dla stopów, w których tlenki mają niższą temperaturę topnienia niż sam metal bazowy, cięcie jest możliwe przy zastosowaniu tego procesu. W przeciwnym razie, gdy metal podlega utlenianiu, tworzy się warstwa ochronna lub materiał topi się i odpływa, co uniemożliwia przeprowadzenie cięcia.

Jak przebiega proces cięcia tlenowego?

Cięcie tlenem wymaga użycia specjalnych palników, które jednocześnie mieszają palny gaz z tlenem i doprowadzają strumień tlenu tnącego do obszaru cięcia.  Jednak aby cięcie było możliwe, najpierw obrabiany materiał musi zostać podgrzany za pomocą łatwopalnych gazów, odpowiadających za stworzenie płomienia, takich jak – najczęściej acetylen, opcjonalnie propan lub gaz ziemny.

Proces cięcia tlenem można więc podzielić na następujące etapy: podgrzewanie, przebijanie i cięcie. Aby rozpocząć proces cięcia gazowego stali, najpierw należy podgrzać arkusz do temperatury zapłonu, co pozwala na usunięcie stopionego metalu ze szczeliny przy użyciu strumienia gazu o wysokim ciśnieniu. Cięcie rozpoczyna się więc od rozpoczyna się od nagrzania materiału do temperatury zapłonu. Sprawia to, że stal łatwo wchodzi w reakcję z tlenem. W chwili, gdy temperatura zapłonu zostanie osiągnięta, płomień nagrzewający jest zastępowany przez tlen tnący, który pod wysokim ciśnieniem przebija materiał, a wytworzony żużel jest usuwany ze szczeliny cięcia. Bardzo ważne jest, aby użyty gaz był całkowicie czysty, co zapewnia dokładność procesu. Po przebiciu płyty palnik można przesuwać z równą prędkością, tworząc ciągłą linię cięcia. Metoda ta umożliwia cięcie wyjątkowo grubych blach, a maksymalna grubość cięcia rośnie proporcjonalnie do ilości dostarczanego tlenu. Wycięte detale charakteryzuje wysoka jakość i prostopadłe krawędzie, warto także dodać że technologia tlenowa jest z powodzeniem wykorzystywana do cięcia pod różnym kątem.

Autonomous Oxycut: zautomatyzowane cięcie tlenowe

Zasady technologii wykorzystywanej w cięciu tlenowym są proste, jednak w praktyce praca na przecinarce z palnikiem tlenowym wymagała od operatora sporej wiedzy oraz doświadczenia, m.in. w doborze wysokości oraz czasu podgrzewania, przebijania i cięcia. Na szczęście dysponujemy zaawansowanymi rozwiązaniami technologicznymi, takimi jak autonomous oxycut, którą wykorzystują także maszyny Eckert, a która polegają na pełnej automatyzacji procesu. Palnik tlenowy pracujący w technologii autonomicznego cięcia tlenowego wykorzystuje zaawansowane czujniki, w tym czujnik wysokości, oraz automatyczny zapłon, zapewniając precyzję i minimalizując błędy operacyjne. Parametry procesu podgrzewania, przebijania i cięcia są więc inteligentnie dobierane, bez konieczności ingerencji operatora na każdym etapie pracy. Sprawia to, że proces staje się nie tylko łatwiejszy w obsłudze, ale przede wszystkim szybszy i bardziej wydajny.

Zobacz, jak przebiega proces cięcia w pełni zautomkatyzowanego cięcia tlenem na przecinarce tlenowej Onyx:

Zalety cięcia tlenem

Zalety stosowania cięcia tlenowego w przypadku stali niskowęglowej i niskostopowej są bezdyskusyjne, a rozwój technologii i zastosowanie rozwiązań takich jak autonomous oxycut sprawia, że wkracza ona na nowy poziom efektywności. Niestety, zakres materiału, do jakiego można używać cięcia tlenowego jest ograniczony. Niemniej jednak, przy pracy na stali technologia ta doskonale radzi sobie z bardzo dużymi grubościami, nawet do 300 mm oraz jest metodą ekonomiczną, co ma oczywiście duże znaczenie w każdym zakładzie produkcyjnym. Podsumowując, cięcie tlenowe jest szeroko wykorzystywane ze względu na:

• możliwość cięcia pod różnymi kątami,
• duże zakresy grubości, nawet do 300 mm,
• niskie koszty eksploatacyjne,
• nowoczesne rozwiązania, takie jak autonomiczne cięcie tlenem, które znacznie podnoszą wydajność tej metody.

Jak każda z technologii, również metoda cięcia tlenem nie jest pozbawiona wad, a należy do nich przede wszystkim szeroka strefa wpływu ciepła, która sprawia, że w przypadku pracy z cienkimi arkuszami metalu powinniśmy postawić na inną metodę. Natomiast cięcie tlenem jest uważane za najbardziej opłacalny i skuteczny proces cięcia stali węglowej. Jest to metoda na szeroką skalę wykorzystywana w wielu gałęziach przemysłu, w tym w przemyśle budowlanym, maszynowym, stoczniowym. Wszędzie tam, gdzie praca ze stalą wymaga metody efektywnej, niedrogiej oraz zapewniającej jakość cięcia na odpowiednim poziomie. Nieustanny rozwój technologii i postęp w automatyzacji sprawia, że zapotrzebowanie przemysłu na nowoczesne i bezpieczne maszyny wykorzystujące technologię cięcia tlenem nie spada, dając nam impuls do nieustannego rozwoju naszych maszyn.