Are you new to plasma cutting and uncertain about which gases to choose to achieve the best results? Although there is a lot of information everywhere, the average operater, especially a newbie, might get lost quickly. Let´s clear it up once and for all.

Depending on the metal that you´re cutting, you´ll require different types of gases, or a special mixture of gases. In this article we will focus on their main characteristics and recommend which metals various gases are suitable to cut.

The most common plasma cutting gases include compressed air, oxygen, nitrogen mixtures (N₂/CO₂; N₂/H₂0; and (N₂)₂/air), and argon-hydrogen. All of them work relatively well on thinner sheets of metal, one-half inch or less (≤ 12 mm), but when the plate thickness increases, fabricators typically use a combination of these gases to improve production.

FOUR WIDELY USED PLASMA CUTTING GASES

1. DRUCKLUFT

Druckluft ist das vielseitigste Plasmagas. Es bietet eine gute Schnittqualität bei guter Schneidgeschwindigkeit von niedriglegierten Stählen (Baustahl), Edelstahl und Aluminium. Der größte Vorteil liegt in den niedrigen Betriebskosten, weil man Druckluft nicht kaufen muss. Allerdings benötigt man einen Kompressor, der gewartet und gereinigt werden muss. Bei der Verwendung von Druckluft können auf der Schnittoberfläche Oxidationen sowie Nitrierhärten auftreten, die zu Porosität und damit zu schlechten Schweißeigenschaften führen können. Dieses Problem kann aber durch den Einsatz von qualitativ hochwertigem Schweißdraht behoben werden, der die Schweißstelle denitrifiziert.

Geeignet für Metalle:	Baustahl, Edelstahl, Aluminium
Empfohlene Materialstärke:	Bis zu ≤ 25 mm
Anwendung:	Schneiden, Fugenhobeln, Markieren (EX-TRAFIRE® HD line)

Die beste Lösung für EX-TRAFIRE^® Plasma-Schneidsysteme ist ein Kompressor in entsprechender Größe mit einem Gasfluss von mehr als 200 lpm (7,1 scf/m), je nach Stromquelle. Der Gasdruck sollte mindestens 0,8 Bar (11 psi) über dem benötigten dynamischen Gasdruck zum Schneiden liegen, abhängig vom Schneidbrennertyp.

Der Schneidbrenner FHT-EX^®105RTX für die @105 A benötigt zum Beispiel einen dynamischen Druck von 5,2 Bar (75 psi) / 140 lpm (5 scf/m) zum Schneiden. Deshalb sollte der Eingangsdruck in die Stromquelle mindestens 6 Bar (87 psi) / 170 lpm (6 scf/m) betragen – einen kleinen Puffer eingeschlossen. Aber immer gilt: Je mehr lpm, desto besser.

2. SAUERSTOFF

In der Industrie ist Sauerstoff das am häufigsten verwendete Gas zum Schneiden von Baustahl, da er saubere, qualitative hochwertige Schnitte liefert mit nur minimalen Schlackeresten (mineralische Rückstände, die sich auf der Oberfläche geschmolzenen Metalls bilden). Aufgrund der niedrigen Oberflächenspannung lassen sich diese Schlackerückstände leicht von der Schnittkante entfernen. Außerdem ist die Geschwindigkeit beim Schneiden mit Sauerstoff höher als mit anderen Plasmagasen. Sauerstoff lässt sich sehr gut mit anderen Gasen kombinieren.

Der größte Nachteil des Sauerstoffs liegt zum einen in seinem hohen Preis und zum anderen in einer teilweise geringeren Verschleißteil-Lebensdauer. Sauerstoff empfiehlt sich nicht zum Schneiden von Edelstahl oder Aluminium.

Geeignet für Metalle:	Baustahl
Empfohlene Materialstärke:	bis zu ≤ 32 mm
Anwendung:	Schneiden

Sauerstoff ist bei den EX-TRAFIRE® Plasma-Schneidsystemen nicht erlaubt und wird nicht eingesetzt.

3. STICKSTOFF

Früher wurde Stickstoff in älteren Plasmaschneidbrennern verwendet. Heutzutage wird er häufig für Plasma-Schneidsysteme mit größeren Stromstärken zum Schneiden von Materialstärken von bis zu ≤ 75 mm verwendet. Die besten Resultate werden beim Schneiden von Edelstahl und Aluminium erreicht, gute Resultate beim Schneiden von Baustahl, wobei dort Schlacke entstehen kann. Alleine eingesetzt liefert Stickstoff die besten Ergebnisse bei glatten und glänzenden Oberflächen. Der größte Vorteil des Stickstoffs liegt in seiner exzellenten Schnittqualität und der längeren Lebensdauer der Verschleißteile. Ein Nachteil ist sein hoher Preis.

Für dickere Bleche eignet sich Stickstoff in Verbindung mit Kohlendioxid, mit Luft oder Argon als Gasgemisch.

CO₂ verbessert die Oberflächenbeschaffenheit, erhöht die Schneidgeschwindigkeit und verlängert die Lebensdauer;

Luft ist beim Einsatz eines Stickstoff-Plasmasystems die erste Wahl als Sekundärgas;

Wasser kann verwendet werden, falls es das System erlaubt, aber nur mit einem Wassertisch.

Geeignet für Metalle:	Edelstahl, Aluminium
Empfohlene Materialstärke:	Bis zu ≤ 75 mm
Anwendung:	Schneiden

Im Hinblick auf den ersten Absatz enthält die dort erwähnte Druckluft ca. 75% Stickstoff. Somit eignen sich Stickstoff und seine Gemische auch für die EX-TRAFIRE^® Stromquellen. Die Gase eignen sich zum Schneiden von Edelstahl und Aluminium.

4. ARGON WASSERSTOFF*

Argon ist ein seltenes und daher teures inertes Gas, das nicht mit den zu schneidenden Metallen reagiert. Der Einsatz von Argon bietet viele Vorteile, da es den Lichtbogen stabilisiert und die Umgebung nicht verschmutzt. Allerdings kann es aufgrund seiner niedrigen Leitfähigkeit nicht alleine eingesetzt werden.

Wasserstoff ist ein perfekter Wärmeleiter und kann heiße Metalloberflächen schnell abkühlen. Daher eignet er sich zum Schneiden von Aluminium und Edelstahl. Obwohl Wasserstoff exzellente Leitfähigkeit besitzt, verhindert sein niedriges Atomgewicht hohe kinetische Energie. Genau wie Argon muss Wasserstoff mit anderen Gasen kombiniert werden.

Das gewöhnliche Argon-Wasserstoff-Gemisch besteht aus 65 % Argon und
35 % Wasserstoff. Dieses Argon-Wasserstoff-Gemisch eignet sich am besten für dicke Edelstahlbleche und Aluminiumbleche, die 75 mm übersteigen. Es eignet sich nicht zum Schneiden von Baustahl. Außer zum Schneiden eignet sich das Gemisch auch zum Plasma-Fugenhobeln bei allen Materialien. Mit dem Argon-Wasserstoff-Gemisch kann man bei Edelstahl (je nach Legierung) sehr glatte, fast schon polierte Schnittflächen erreichen. Diese Kombination bietet optimale Schneidmöglichkeiten. Aber durch den hohen Preis ist der Einsatz weniger wirtschaftlich.

* Vergewissern Sie sich vor dem Einsatz, dass ihr System den Einsatz von Argon-Wasserstoff-Gemisch erlaubt und damit sicher ist.

Geeignet für Metalle:	Edelstahl, Aluminium
Empfohlene Materialstärke:	Bis zu ≤ 100 mm
Anwendung:	Schneiden, Fugenhobeln, Markieren

Argon und seine Gemische eignen sich in Verbindung mit der EX-TRAFIRE^® HD Linie für das Markieren. Im Vergleich mit der Druckluft werden die Linien bei Einsatz von Argon nicht so tief und breit. Einfach gesagt: Sie erzielen bessere Ergebnisse.

EMPFEHLUNG

Im Hinblick auf die am häufigsten zu schneidenden Materialien, deren Stärke, die gewünschte Schneidqualität und Ihren finanziellen Möglichkeiten, empfehlen wir Folgendes:

Das wirtschaftlichste und vielseitigste Gas zum Plasmaschneiden ist reine Druckluft. Es eignet sich für Bau- und Edelstahl sowie für Aluminium.

Sauerstoff eignet sich am besten zum Schneiden von Baustahl, wobei Luft als Sekundär-Gas eingesetzt wird. Es bietet eine gute Schneidqualität, hohe Schneidgeschwindigkeit und nur wenig, leicht zu entfernende Schlacke.

Falls Sie hauptsächlich Edelstahl und Aluminium schneiden, sollten Sie Stickstoffplasma in Verbindung mit CO₂ verwenden, um das beste Kosten-/Nutzen-Verhältnis zu erzielen.

Bei sehr dicken Edelstahl- und Aluminiumblechen ist Argon-Wasserstoff in Verbindung mit Stickstoff als Sekundärgas die beste Wahl, um eine perfekte Schnittqualität zu einem günstigen Preis zu erhalten.

Das beste Plasmagas für die EX-TRAFIRE^® Plasma-Schneidsysteme ist ohne Zweifel Druckluft. Die wesentlichen Vorteile sind geringe Anschaffungs- und Betriebskosten sowie einfache Verfügbarkeit.

Stickstoff ist eine mögliche Alternative zum Schneiden von Edelstahl oder Aluminium. Beim Einsatz von Stickstoff müssen die Schneidparameter etwas angepasst werden, da sie sich vom Einsatz von Druckluft unterscheiden.

Argon hingegen ist die beste Wahl zum Markieren von Blechen mit der EX-TRAFIRE® HD Linie. Mit der breiten Palette von Zubehörteilen zum Markieren erzielen Sie schöne, glatte und schmale Linien.

Wir hoffen, dass Ihnen dieser Artikel helfen konnte. Falls Sie in diesem Bereich Beratung benötigen, kontaktieren Sie uns unter der folgenden E-Mail-Adresse: extrafire@thermacut.cz

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