W zależności od rodzaju materiału obrabianego, dobór gazu jest kluczowy dla wydajności procesu. Odpowiednio dobrany gaz wpływa nie tylko na szybkość i jakość obróbki, ale również żywotność osprzętu i koszty eksploatacji. W tym przewodniku objaśnimy kombinacje, cechy oraz korzyści, którymi charakteryzują się różne gazy plazmowe i osłonowe.

Gazy plazmowe i osłonowe

Stosowane w plazmotronach gazy możemy przede wszystkim podzielić na plazmowe i osłonowe. Gazy plazmowe to gazy, które przecinarka lub wycinarka plazmowa wykorzystuje do wytworzenia strumienia plazmy. Gazy osłonowe mają na celu chłodzenie, skupianie strumienia i ochronę dyszy.

Argon i wodór

Mieszanina argonu z wodorem to doskonałe rozwiązanie w przypadku cięcia elementów z aluminium lub stali nierdzewnej o dużej grubości. Nie jest zalecana jednak w przypadku stali miękkiej. Rolę gazu osłonowego pełni najczęściej czysty azot. Rozwiązanie gwarantujące wysoką jakość – jest jednak dość kosztowne.

Dodatek azotu do mieszaniny argonowo-wodorowej pozwala zwiększyć wydajność oraz jakość w przypadku obróbki stali wysokostopowych.

Azot

Plazma azotowa charakteryzuje się wysoką szybkością cięcia oraz żywotnością części zużywalnych. Najlepiej sprawdza się przy obróbce elementów cienkich. Optymalnym gazem osłonowym w przypadku plazmy azotowej jest powietrze. Zastosowanie CO2 jako gazu pomocniczego jest droższym rozwiązaniem, ale zwiększa jakość i szybkość cięcia oraz trwałość części. Alternatywą w przypadku azotu jest zastosowanie w celach osłonowych wody – rozwiązanie to zapewnia bardzo wysoką jakość cięcia w przypadku aluminium oraz stali nierdzewnej.

W przypadku mieszaniny azotowo-wodorowej, dodatek wodoru pomaga zredukować utlenienie powierzchni powstające przy stosowaniu czystego azotu.

Powietrze

Popularnym gazem stosowanym w plazmotronach jest powietrze atmosferyczne. Ta naturalna, ogólnodostępna mieszanka składająca się z azotu, tlenu i gazów śladowych, charakteryzuje się dostępnością, niską ceną oraz wysoką jakością cięcia i szybkością obróbki. Wprawdzie powietrze jest samo w sobie darmowe, należy jednak pamiętać o potrzebie posiadania odpowiedniej instalacji sprężającej i filtrującej, tak aby było wolne od wilgoci, olejów i zanieczyszczeń. Rolę gazu osłonowego pełni w tym rozwiązaniu również powietrze.

Tlen

Plazma tlenowa doskonale sprawdza się przy obróbce miękkiej stali – zapewnia dużą prędkość cięcia i wysoką jakość. Jest ona jednak niezalecana do cięcia aluminium lub stali szlachetnej. Wadą są stosunkowo wysokie koszty oraz obniżona trwałość sprzętu (poprawiona w nowoczesnych systemach). Gazem osłonowym stosowanym z tlenem jest powietrze atmosferyczne.

Poniżej prezentuję tabelkę podsumowującą najważniejsze informacje o gazach plazmowych.

gaz plazmowy gaz osłonowy zalecane zastosowanie zalety i wady
argon / wodór azot
azot / wodór
stal nierdzewna
aluminium o większych grubościach
+ wysoka jakość przy grubości powyżej 127 mm
– wysoki koszt
azot powietrze
CO2
woda
stal miękka
stal nierdzewna
aluminium
+ szybkość, jakość oraz trwałość części.
+ doskonała jakość w przypadku stosowania z wodą i stołem wodnym
– niezalecany do grubszy elementów (<127 mm)
powietrze powietrze stal miękka
stal nierdzewna
aluminium
+ doskonały stosunek jakości do ceny
– utlenianie/ azotowanie powierzchni cięcia
tlen powietrze stal miękka + doskonała jakość cięcia oraz duża szybkość w przypadku elementów cienkich
– niezalecane do stali twardych oraz aluminium
– wysoki koszt

Które gazy plazmowe są najczęściej stosowane?

Zdecydowana większość użytkowników wycinarek plazmowych korzysta z powietrza. Ten gaz jest najczęściej stosowany z powodu swojej dostępności i ceny. Jednorazowy zakup np. kompresora śrubowego rozwiązuje problem oraz przyczynia się do cięcia plazmą w bardzo dobrej jakości.

Artykuł opracowano na podstawie:

  • Cięcie plazmowe, Linde Gas, 2019 [Dostęp: 29.06.2019]. Dostępny online: link
  • Baran, K. Cięcie plazmą. Wpływ stosowanych gazów na jakość procesu, Projektowanie i Konstrukcje inżynierskie, 2015. [Dostęp: 29.06.2019]. Dostępny online: link
  • Ilustrowany przewodnik wyboru gazu plazmowego, Hypertherm, 2016. [Dostęp: 29.06.2019]. Dostępny online: link
  • Produkcja metalowa, Air Product and Chemicals Inc., 1996–2019, [Dostęp: 29.06.2019]. Dostępny online: link

Inne artykuły

Otinus Polska Sp. z o.o. (dawniej P.W. REMASZ Michał Obrzut) realizuje projekt dofinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Osi priorytetowej 1. Wzmocnienie innowacyjności i konkurencyjności gospodarki regionu Działania 1.5 Opracowanie i wdrażanie nowych modeli biznesowych dla MŚP Poddziałania 1.5.3 Wsparcie procesu umiędzynarodowienia przedsiębiorstw Tytuł projektu: Wejście firmy Otinus Polska Sp. z o.o. (dawniej P.W. REMASZ Michał Obrzut) na rynki zagraniczne poprzez udział w targach. Celem projektu jest dywersyfikacja rynków zbytu, wzrost przychodów firmy, wyszukiwanie partnerów na rynkach zagranicznych, a także promocję gospodarczą regionu. Działania prowadzone w ramach projektu przyczynią się do rozpoznawalności polskiej marki na rynkach międzynarodowych. Dofinansowanie projektu z UE: 637 521,65 zł