DE2640506C3 - Gasgemisch zur Herstellung von bartfreien Trennschnitten beim Plasmaschneiden - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gasgemisch zur Herstellung von bartfreien Trennschnitten beim Plasmaschneiden von niedriglegierten, kohlenstoffarmen Stählen (Baustahl).

Beim Plasmaschneiden von Baustählen unter Verwendung der bisher üblichen Plasmaschneidgasgemische wie Argon, Argon Wasserstoff-Gemisch, Luft sowie Stickstoff-Wasserstoff-Gemisch (s. DE-PS 12 31 093) etc. zeigt die Praxis, daß bartfreie Trennschnitte nicht beliebig oft reproduzierbar sind. Bei den meisten Plasmaschnitten dieser Art haftet an der Unterseite der Schnittkante geschmolzenes Material an, welches nur mittels eines zusätzlichen Bearbeitungsvorgangs (Schleifen, Hobeln etc.) entfernt werden kann. Dadurch wird jedoch das Plasmaschneiden von Baustählen unwirtschaftlich.

Um bartfreie Trennschnitte mittels eines Plasmaschneidbogens zu erreichen, ist es beispielsweise durch die US-PS 36 41308 sowie die DE-OS 2130 394 bekannt, den Plasmaschneidstrahl mit einem Wasserstabilisierungsmantel zu umgeben, wozu jedoch zusätzliche, kostenverursachende Einrichtungen notwendig sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Plasmaschneidgasgemisch zu schaffen, mit dem ohne zusätzliche, den Plasmastrahl beeinflussende Medien bartfreie Trennschnitte erreichbar sind. Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung ein Plasmaschneidgasgemisch mit folgender Zusammensetzung vorgeschlagen:

80-35 VoL-% Stickstoff
15-50 Vol.-% Neon
5-19VoI.-o/oHelium

Mit diesem Plasmaschneidgasgemisch werden überraschenderweise barifreie Trennschnitte auch bei niedriglegierten, kohlenstoffarmen Stählen (Baustahl) erreicht, so daß zusätzliche Einrichtungen, wie es beim Plasmaschneiden mit Wasserstabilisierungsmantel der Fall ist, nicht mehr notwendig sind.

In Weiterbildung der Erfindung hat sich ein Gasgemisch als bevorzugt herausgestellt, welches zusätzlich !— 5 Vol.-% Wasserstoff enthält. Untersuchungen haben ergeben, daß besonders vorteilhafte Schneidergebnisse in bezug auf die Bartfreiheit und die Schneidgeschwindigkeit erreicht werden, wenn der Stickstoffgehalt im Gasgemisch im Bereich von 60% bis 80% liegt, wobei dann der Neonanteil zwischen 15 und 30% und der Heliumantei! 5 bis 10% beträgt.

Besonders vorteilhafte Schneidergebnisse in bezug auf die Beschaffenheit der Schnittkanten sowie in bezug auf die Arbeitsspannung haben s^;ch bei einem Gasgemisch mit folgender Zusammensetzung herausgestellt:

75VoI.-% Stickstoff (N₂)
16,8VoI.-% Neon (Ne)
5,6Vol.-% Helium (He)
2.5Vol.-% Wasserstoff(H₂)

[Argon (Ar)
Rest \ Sauerstoff (O₂)

I Kohlendioxid (CO₂)

Dabei liegt der Sauerstoffanteil im Gemisch bevorzugt unter 100 vpm. Mit einem derartigen Gasgemisch, werden insbesondere in bezug auf die Arbeitsspannung sehr günstige Ergebnisse erreicht So wurde beispielsweise festgestellt, daß bei dem Schneiden von einem 10 mm dicken Baustahlblech (ST 37-2, ungeprimert) mit

■to einer Geschwindigkeit von 1000 mm/min unter Verwendung einer von der Anmelderin unter der Bezeichnung PC 250-1 vertriebenen Plasmaanlage und einem unter der Bezeichnung PMC 250 von der Anmelderin vertriebenen Plasmaschneidbrenner, sowie einem Schneidstrom von 240 A die Arbeitsspannung nur 80 V betragen hat, gegenüber den sonst üblicherweise auftretenden 140 Volt. Damit wird durch das erfindungsgemäße Gasgemisch die Arbeitsspannung wesentlich herabgesetzt, was insbesondere im Hinblick

Ό auf die gültige Schutzbestimmung gegen zufällige Berührung besonders vorteilhaft ist Durch das Gasgemisch wird somit das gesamte Plasmaschncidverfahren in bezug auf die Berührungsgefahr sicherer. Darüber hinaus wird durch die Spannungsreduzierung gleichzeitig auch die erforderliche Schneidenergie herabgesetzt, so daß auf Grund des erfindungsgemäßen Plasmaschneidgasgemisches die erforderliche Energie zum Schneiden gegenüber bisher geringer ist.

Claims (3)

Patentansprüche;

1. Gasgemisch zur Herstellung von bartfreien Trennschnitten beim Plasmaschneiden von niedriglegierten, kohlenstoffarmen Stählen (Baustahl), gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung:

80-35 Vol.-% Stickstoff
15-50 VoL-% Neon
5-19VoL-%HeIium

2. Gasgemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasgemisch 1 —5 VoL-% Wasserstoff enthält

3. Gasgemisch nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung:

75Vol.-°/o Stickstoff (N₂)
16,8VoI.-% Neon (Ne)
5.6Vc!.-% Helium (He)
2^ VoL-% Wasserstoff (H₂)

[ Argon (Ar)
Rest < Sauerstoff (O₂)

I Kohlendioxid (CO₂)