Cięcie gazowe to technologia z długą tradycją, która wciąż jest poddawana udoskonalaniu oraz rozwojowi. Cięcie tlenowe to jedna z najpowszechniejszych metod stosowana do obróbki stali , najczęściej niskostopowych oraz niskowęglowych. Wykorzystywane jest również do cięcia blach pokrytych korozją lub występujących w pakietach. Proces cięcia gazowego znajduje zastosowanie tam, gdzie istnieje potrzeba przecięcia stali o znacznej grubości, utrzymując precyzyjne rezultaty oraz wysoką wydajność. Podczas zautomatyzowanego cięcia gazowego istnieje możliwość odtworzenia wyników. Istotnymi czynnikami, które wpływają na jakość cięcia są niewątpliwie sprawdzona technika palnika oraz automatyczny zapłon.

Charakterystyka technologii cięcia tlenem

Proces tego rodzaju cięcia polega na rozgrzaniu powierzchni obrabianego materiału do temperatury zapłonu. Kolejnym etapem jest doprowadzenie tlenu pod wysokim ciśnieniem. Aby rezultaty cięcia były poprawne, jego czystość powinna być utrzymana na poziomie co najmniej 99,5%. W wyniku tych dwóch działań obrabiany materiał zostaje utleniony oraz wydmuchany ze szczeliny. Tworzy się ciepło spalania, które rozgrzewa znajdującą się głębiej warstwę do temperatury zapłonu. Dalsza część procesu przebiega wewnętrznie, aby w rezultacie przeciąć obrabiany element. Aby poprawnie przeprowadzić proces cięcia gazowego należy wykorzystać specjalnie zaprojektowany palnik mieszający gaz palny z tlenem.

Cięcie tlenowe nie nadaje się do obróbki niektórych materiałów. Spowodowane jest to temperaturą zapłonu. W przypadku czystego żelaza wynosi ona 1050°C. Gdy obróbce spróbujemy poddać stal z domieszką 1,5% węgla, wówczas temperatura wzrasta do 1380°C. Dlatego cięcie gazowe sprawdza się przy cięciu stali konstrukcyjnych niskowęglowych i niskostopowych.

Zastosowanie cięcia tlenowego. Jakie gazy są wykorzystywane w tej technologii?

Dla procesu cięcia duże znaczenie ma również gaz palny stosowany do wytworzenia płomienia. Najczęściej stosowanymi jest acetylen, propan oraz gaz ziemny. Cięcie acetylenowo-tlenowe umożliwia osiągnięcie bardzo wysokiej temperatury w krótkim czasie. Klienci, którzy stawiają na ekonomiczne rozwiązania, wybierają opcję cięcia propanowo-tlenowego, ponieważ gdy nie jest potrzebne szybkie nagrzewanie, pozwala to na oszczędność.

• Płomień podgrzewający jest odpowiedzialny za między innymi:
• wyeliminowanie zanieczyszczeń z powierzchni ciętego materiału. Do poprawnego przeprowadzenia procesu cięcia gazowego niezbędna jest czysta powierzchnia obrabianego materiału,
• zagwarantowanie właściwej do zainicjowania procesu temperatury metalu (ponad 1050°C),
• zapewnienie energii cieplnej potrzebnej do podtrzymania procesu cięcia,
• stworzenie atmosfery ochronnej dla strumienia tlenu, aby nie dostało się do niego powietrze.

Jak wygląda proces obróbki materiału dzięki cięciu tlenowemu?

Płomień podgrzewający ustawiany jest 5-10 mm nad ciętym arkuszem. Górna powierzchnia blachy osiąga temperaturę zapłonu, palnik unosi się w miarę wypływania rozżarzonego materiału, następnie otwiera się zawór tlenu tnącego i zaczyna się przebijanie.

Proces przecinania rozpoczyna się, gdy dolna powierzchnia blachy zostanie przecięta, a szczelina przedmuchana. Szerokość szczeliny cięcia jest uzależniona od grubości materiału. Im grubszy materiał, tym większa szerokość szczeliny.

O udanym cięciu decyduje dobór prawidłowych parametrów: ciśnień gazów, posuwu maszyny oraz ustawień palnika.

Zalety i wady zastosowania cięcia tlenem

• bardzo duży zakres grubości ciętych materiałów
• możliwość cięcia pod różnymi kątami
• metoda ekonomiczna
• długi czas przebijania spowodowany wstępnym podgrzewaniem
• szeroka strefa wpływu ciepła
• wąski zakres ciętych materiałów. 

Z zastosowania technologii gazowej wynika szereg korzyści. Przede wszystkim jest to najbardziej ekonomiczny sposób cięcia termicznego, który umożliwia cięcie szerokiego zakresu grubości materiałów. Koszty inwestycji oraz te związane z eksploatacją są relatywnie niskie w porównaniu z innymi technologiami. Mając na uwadze obróbkę metali o naprawdę dużej grubości, jakość cięcia jest bardzo dobra. Ponadto, cięcie gazowe jest możliwe pod różnym kątem, z zachowaniem prostopadłych krawędzi.

Obsługa maszyny do cięcia tlenem - czy potrzebny jest przeszkolony specjalista?

W przeszłości wydajność maszyn do cięcia tlenem była zależna od stopnia wykwalifikowania operatora. Osoby odpowiedzialne za cięcie wiedziały jak uzyskać odpowiedni płomień rozgrzewający tuż przed przebiciem bez obserwowania wskaźników. Potrafili również dostroić płomień tak, aby uzyskać jak najwyższą jakość cięcia tlenem bez zerkania na mapę cięcia.
Obecnie, cięcie tlenowe po serii udoskonaleń, zostało w pełni zautomatyzowane. Dzięki temu teraz wystarczy, aby operator wrzucił właściwe parametry do programu: materiał, grubość oraz rozmiar końcówki tnącej. Ciśnienie gazu jest dobierane automatycznie, a proces cięcia jest koordynowany przez odpowiednie oprogramowanie.

Mimo wszystko, maszyny do cięcia tlenem to zaawansowane technologicznie wycinarki CNC. Aby w pełni wykorzystać ich potencjał, użytkownik powinien znać nie tylko podstawowe instrukcje oraz zasadę działania. Warto, aby pracę z urządzeniem poprzeć wiedzą zdobytą podczas szkoleń dedykowanych operatorom oraz technologom.