Alumínium plazmavágása – amit tudnod kell hozzá

Lehet plazmával alumíniumot vágni?

Sok tévhit létezik ezzel a témával kapcsolatban, a lényeg viszont az, hogy a válasz igen, lehet! A mai plazmavágó gépek, különösen a Hypertherm legújabb X-Definition™ rendszerei az egyik legjobb technológia az alumínium vágásához. Bár egyesek úgy gondolják, hogy a lézer a jobb és költséghatékonyabb erre a feladatra, a valóság ennek éppen az ellenkezője. A fém fényvisszaverő tulajdonsága, lágysága és hővezető jellege miatt mind a szilárdtest, mind a CO2 lézerek használata kihívást jelent és drága. Ennek oka az, hogy lézervágásnál sok esetben a vágási sebesség kisebb, a szükséges vágógáz mennyiség viszont nagyobb, emiatt magasabbak az üzemeltetési költségek.

Ebben a cikkben több ehhez hasonló tévhitet vizsgálunk meg, kitérünk az alumínium plazmavágásához alkalmazott gáz kiválasztására, és megvitatunk egy másik, az alumíniummal való munka során gyakran felmerülő akadályt, a víz alatti vágást is.

Milyen vágási minőségre számíthatok az alumínium plazmavágásakor?

Egyesek úgy vélik, hogy az alumíniumot nem jó ötlet plazmával vágni, mivel az olvadáspontja túl alacsony, ami megnehezíti a szép, tiszta vágási él kialakítását. Igaz, hogy az alumínium olvadáspontja alacsonyabb, mint a legtöbb más fémé, de ha a megfelelő gázokat használjuk, és követjük a vágási sebesség táblázatban szereplő paramétereket, akkor nagyon szép éleket kaphatunk, egyaránt a vastag és a vékony alumínium lemezeken is, minimális mennyiségű salakkal az alsó élen.

Nem számít, milyen anyagot vagy vastagságot vág, a tanácsunk mindig ugyanaz: használjuk a rendszerhez mellékelt használati útmutatóban található beállításokat. Minden útmutató nagyon részletes vágási sebesség táblázatokat tartalmaz, többek között alumínium alapanyagra is. Mindig az ezekben a táblázatokban található beállításokkal kezdjük, és ha később szükséges, még mindig végezhetünk kisebb módosításokat.

Lehetséges az alumínium plazmavágása vizes vágóasztalon?

Azok, akik valamilyen szinten ismerik a CNC plazmavágó asztalokat tudják, hogy a füstképződés megakadályozására kétféle lehetőség van, használhatunk száraz (alsó elszívással ellátott), vagy vizes vágóasztalt. E két lehetőség közül sok esetben a vizes vágóasztalokat részesítik előnyben, mivel a víz vágás közben tompítja a hanghatást, felfogja a vágás közben keletkező füstöt és port, az ultraibolya fényt, melyek az alumínium vágása során keletkeznek. Óvatosnak kell azonban lenni, mivel az alumínium és a víz kombinációja robbanásveszélyes lehet. A vágás során apró alumínium részecskék képződnek, mely részecskék a vízbe kerülve lehűlnek, majd lesüllyednek a víztartály aljára, közben pedig felbontják a vizet hidrogénre és oxigénre. A hidrogén nagy része kis buborékok formájában a felszínre emelkedik, majd kipukkan és szétoszlik a levegőben, egy része viszont az asztalban marad, és nem oszlik szét, és ez jelenti a nagyobb problémát. Néhány CNC plazmavágó asztal tervezéséből adódóan úgy lett kialakítva, hogy a vágáskor benne keletkező hidrogénbuborékok beszorulhatnak, és napokig vagy akár hetekig is csak nőnek. Idővel viszonylag nagy hidrogénbuborék alakulhat ki, ami a vágáskor keletkező szikrák miatt robbanáshoz vezethet.

Az ilyen forgatókönyvek elkerülése érdekében olyan cégekkel javasolt együttműködni, amelyeknek van tapasztalatuk a kifejezetten alumínium plazmavágáshoz tervezett vizes asztalok tervezésében, és képesek megakadályozni a hidrogén felhalmozódását.

Soha ne vágjon alumíniumot víz alatt, ha H-35 vagy H-2 gázkeveréket használ!

A cikkben említett egyéb gázok használata esetén azonban vághat víz alatt, feltéve, hogy meg tudja akadályozni a hidrogén felhalmozódását. 

Lehet alumíniumot plazmával vágni „vízpajzzsal”?

Ha már a vizes asztaloknál tartunk, foglalkozzunk egy kicsit egy másik, gyakran feltett kérdéssel: használhatok-e vizet védőgázként, amennyiben száraz vágóasztallal rendelkezem? A rövid válasz igen. 

Nem feltétlenül van szükség vizes asztalra ahhoz, hogy vizet használjunk védőgázként, mivel ilyen esetben a felhasznált víz mennyisége viszonylag alacsony, és vastagabb anyagok vágásakor többnyire elpárolog. Mivel azonban van rá esély, hogy egy kis nedvesség juthat a vágóasztalba, ezért ilyen esetekben javasoljuk, hogy vágás előtt vegyék fel a kapcsolatot az asztal gyártójával, és ha szükséges ők eltérő típusú elszívó-szűrők használatát javasolhatják, amelyeket az extra nedvesség kezelésére terveztek.

Milyen típusú gázt használjak alumínium vágásakor

A használt gáz típusa az általunk használt plazmavágó berendezés típusától függ. Mielőtt elmagyaráznánk, hogy milyen gázt érdemes használni, kezdjük a plazmavágás során leggyakrabban használt különböző gázok gyors áttekintésével.

Plazmavágó gáztípusok bemutatása

Valójában két gázra van szükség: egy plazmagázra – a gáz, amelyből a rendszer a plazmaívet képezi, ami a vágást végzi – és egy védő – vagy másodlagos gázra. A védőgáz az a gáz, amely a vágófejben a kopóalkatrészek körül örvénylik, hogy megakadályozza azok túlmelegedését. A ma használatos legnépszerűbb plazmagázok a következők:

• sűrített levegő
• nitrogén
• oxigén
• H-35 (35% hidrogén és 65% argon keveréke)
• F5 (5% hidrogén és 95% nitrogén keveréke)

Ezenkívül a Hypertherm X-Definition™ rendszerei, az XPR170 és az XPR300 képesek a H-2 nevű gázkeveréket is használni, ami hidrogén, argon és nitrogén kombinációja, amelyeket a vágandó vastagságtól és a kívánt vágási minőségtől függően különböző arányban kevernek.

Védőgázként használhatunk levegőt, nitrogént, a fentiekben nem említett két további gázt, vizet, vagy szén-dioxidot.

Gázválasztás alumínium sűrített levegős plazmavágásakor

Ha sűrített levegős plazmavágóval rendelkezünk, mint például a Powermax® gépek, akkor levegőt kell használnunk plazmagázként és védőgázként is. A levegő nagyon sokoldalú plazmagáz, jó vágási minőséget biztosít alumíniumon, és ez a legolcsóbb megoldás, mivel nem kell külön gázpalackokat vásárolnunk. A levegő egyetlen hátránya, hogy a vágott felület oxidálódhat, így a hegesztési varratok porózusak lehetnek. Egyrészt emiatt, másrészt a vágott felület érdessége miatt a sűrített levegős plazmavágott felület utómunkát igényelhet.

Gáz kiválasztás többgázos rendszerek használatakor

A High-definition vagy X-Definition plazmarendszereken a vágáshoz használhatunk levegőt is, de ehelyett inkább javasolt nitrogént, mint plazmagázt, és nitrogént vagy vizet, mint védőgázt használni. A gáz kiválasztása négy dologtól függ: a vágni kívánt lemezvastagságától, a kívánt vágási minőségtől, a vágási sebességtől és az üzemeltetési költségektől.

Mit kell még tudnom az alumínium plazmavágásáról?

Bár a plazmavágás az alumínium vágásának egyik legjobb módja, az alapanyag lágy jellege és alacsonyabb olvadáspontja miatt különbözik a lágyacél és más elektromosan vezető anyagok plazmavágási folyamatától. Íme néhány utolsó gondolat, amit érdemes szem előtt tartanunk:

• Mindig kövessük a vágási sebesség táblázatokat a használati útmutatóban a vágandó alumínium vastagságához. Ez biztosítja, hogy a megfelelő áramerősséggel és a megfelelő sebességgel dolgozzunk.
• Használjuk a fentiekben ismertetett plazma / védőgáz kombinációk egyikét.
• A legegyenletesebb vágásokhoz mozgassuk a vágófejet egy irányba.
• Ügyeljünk a magasságkövetésre, győződjünk meg arról, hogy a vágófej folyamatosan állandó távolságra van a munkadarabtól. A pontos távolságot a kezelési útmutató tartalmazza.
• Ha vizes asztalt akarunk használni, ellenőrizzük le a hivatalos Hypertherm OEM segítségével, hogy az asztalt alumínium vágására tervezték.
  minőségét és biztonságos munkakörnyezetet biztosít.