Často se v praxi setkáváme s otázkami týkajícími se kvality řezu. Co tedy kvalitu řezu při dělení materiálu plazmou nejčastěji ovlivňuje? V následujícím článku se na tyto faktory zaměříme.

7 základních faktorů: 

1. Spotřební díly, správný typ a stav opotřebení
2. Řezný proud 
3. Plyny používané při řezání plazmou
4. Napětí oblouku
5. Výška hořáku
6. Řezná rychlost
7. Šířka řezné spáry

1. Kvalita a stav spotřebních dílů 

Nelze očekávat dobrou kvalitu řezu, pokud jsou zvoleny nesprávné typy součástek. Pro jejich správnou volbu je důležité se řídit řeznými tabulkami, které udávají, jaký nejvhodnější proud použít pro danou tloušťku materiálu.

2. Řezný proud

Proud je síla proudu elektřiny vyjádřená v ampérech. Je to pohyb elektronů elektrickým obvodem.

Použití vyššího řezného proudu obvykle vede k menší tvorbě strusky pro danou tloušťku materiálu.

I_c = 260 Amp
Tloušťka materiálu 25 mm běžná konstrukční ocel
Řezná rychlost 1 685 mm/min

Použití nižšího řezného proudu obvykle vede k lepší kvalitě řezu na hraně výpalku a v pravých úhlech při dané tloušťce materiálu, ale zároveň se vytváří hodně strusky.

I_c = 130 Amp
Tloušťka materiálu 25 mm běžná konstruční ocel
Řezná rychlost 550 mm/min

Bonus tip: Spotřební díly pro nižší řezný proud mají typicky delší životnost než ty pro vyšší proudy. Zvláště, pokud se pro řezání používá kyslík.

Pro zajištění optimálního výkonu je také nezbytné udržovat systém v čistotě a suchém prostředí, pravidelně kontrolovat kvalitu vzduchu, plynu a jeho průtok.

3. Volba vhodného typu plynu

Plazmový plyn je ionizovaný plyn/plyny používané během procesu řezání vodivého materiálu, plazmový plyn vystupuje otvorem trysky ve formě plazmového oblouku jako řezný plyn. Mezi obvykle používané plazmové plyny patří stlačený vzduch, kyslík, dusík a argon-vodík.

Ochranný neboli sekundární plyn obklopuje plazmový oblouk a u některých typů hořáků pomáhá zúžit oblouk. Dále pomáhá ochlazovat trysku, okolo řezné hrany vytváří atmosféru bez kyslíku, vytváří čistější řeznou hranu. Volba sekundárního plynu závisí na zvoleném plazmovém plynu. Vždy se řiďte doporučením výrobce.

Výběr plynů záleží na typu materiálu, který se bude řezat (měkká ocel, nerezová ocel, hliník atd.). Je třeba zvážit také požadovanou kvalitu řezu.

Čistota používaných plynů je při plazmovém řezání klíčová. Má zásadní vliv na udržení kvality řezu a také na životnost spotřebních dílů. Zde uvádíme doporučené hodnoty.

Kyslík (O2) a Dusík (N2)
O2 = 99.5%, N2 = 99.99%.

Argon-Vodík (H35) a Dusík-Vodík (N5)
H35 = 99.995% (65% Argon, 35% Vodík), N5 = 99.98% (95% Dušík, 5% Vodík)

Air musí být čistý, suchý a bez olejnatých částic

Metan (CH4) = 93%

4. Obloukové napětí

Obloukové napětí je rozhodující pro kontrolu výšky hořáku a v důsledku toho ovlivňuje kvalitu řezu.Regulace výšky obloukového napětí sleduje napětí v elektrickém obvodu a podle toho přizpůsobuje výšku hořáku. Vyšší obloukové napětí znamená vyšší výšku hořáku, což ovlivňuje úhel zkosení a všeobecnou kvalitu řezu.

Obloukové napětí souvisí s řeznou rychlostí. Se zvyšující se řeznou rychlostí obloukové napětí klesá a naopak. Strojní řezací programy mají hodnoty přímé rychlosti uvedené v procentech, to umožňuje automaticky snižovat řeznou rychlost při řezání kulatých otvorů, nepravidelných tvarů a při změně směru řezu v rozích. Řezná rychlost také mění tehdy, když hořák vjíždí nebo vyjíždí z okrajů, na začátku a na konci řezu. To může způsobit tvorbu strusky v rozích a okrajích, ale na druhou stranu zlepšuje úhel zkosení (při snížení řezné rychlosti).

Vztah mezi obloukovým napětím a řeznou rychlostí.

Regulace výšky hořáku THC (torch height control) funguje následovně: Pokud se sníží řezná rychlost, výška hořáku klesne. Pokud se zvýší řezná rychlost, výška hořáku se zvedne. Regulace výšky hořáku musí být v pozici “vypnuto” nebo “AVC vypnuto” při poklesu řezné rychlosti.

5. Výška hořáku – propal a řez

Správné nastavení výšky hořáku je velmi důležité, zvláště během průpalu a řezání. Propalová výška se rozumí jako počáteční výška hořáku od plechu při propalu.

Propalová výška: Ideální nastavení je přibližně 1,5-2 x větší než je správná vzdálenost hořáku od plechu..

Výška hořáku při řezání: Udržovaná vzdálenost hořáku od materiálu pro dosažení optimální kvality řezu.

Jak to funguje? Regulace výšky hořáku (THC) před začátkem řezání je v nulové pozici, neukazuje nic. Krytka hořáku nebo senzor se nejdříve musí dotknout povrchu materiálu, aby se zjistila nulová výška neboli počáteční pozice. Poté THC přesune hořák z počáteční pozice do výšky propalu, která je nastavená podle řezných tabulek. Po propalu materiálu THC přesune hořák dolů do řezné výšky.

6. Řezná rychlost

Správně nastavená řezná rychlost je taková, která vede k řezu bez tvorby strusky a zajištuje čistý řez. Aby bylo dosaženo požadované dobré kvality řezu, je třeba postupovat podle řezných tabulek poskytnutých výrobcem. Optimální hodnoty (pro řezný proud, obloukové napětí, výšku hořáku a řeznou rychlost) pro danou tloušťku materiálu jsou uvedeny ve střední části řezných tabulek..

Ukázka tvarování plazmového oblouku
Zleva: nízká řezná rychlost, správná řezná rychlost, příliš vysoká rychlost

7. Šířka řezné spáry

Šířka řezné spáry je důležitá pro stanovení rozměrové přesnosti výpalku. Širší řezná spára je obvykle způsobena nižší řeznou rychlostí nebo nastavením vyššího proudu. Šířka spáry odpovídá 1,5 – 2násobku průměru trysky. Spára je vlastně roztavený materiál (neboli objem roztaveného materiálu), která vzniká při procesu řezání.

Pokud budete brát v potaz všechny tyto klíčové faktory, budete na správné cestě k dosažení vynikající kvality řezu a optimalizaci vašeho pracovního procesu. Pamatujte, pozornost věnovaná detailům je rozhodují pro výrobu přesných a kvalitních výpalků.

Doufáme, že byl pro Vás tento článek přínosem. Zároveň také doporučujeme si přečíst další článek na téma „Co vše se dá vyčíst z výpalku“.

 V případě, že potřebujete s čímkoli poradit, neváhejte se prosím na nás obrátit. Kontaktovat nás můžete na uvedené emailové adrese: support@thermacut.cz

Text:             Thermacut, k.s.
Foto:            Archiv Thermacut, k.s.