Heb je je ooit afgevraagd hoe massieve staalconstructies met zo'n precisie worden gesneden? Het snijden met gas, een opmerkelijk maar vaak miskend proces, heeft een revolutie teweeggebracht in de metaalbewerkingsindustrie. In dit artikel duiken we in de wetenschap achter het gas snijden, verkennen we de toepassingen en ontdekken we hoe het de manier waarop we metaal vormen en creëren heeft veranderd. Bereid je voor om versteld te staan van de kracht en veelzijdigheid van deze geavanceerde technologie!
Zuurstofsnijden, ook bekend als vlamsnijden of oxyacetyleensnijden, is een zeer efficiënt thermisch snijproces dat veel wordt gebruikt bij de productie van apparatuur. Deze methode maakt gebruik van de exotherme reactie tussen pure zuurstof en verhit metaal om precieze sneden te maken in ijzerhoudende materialen.
De eenvoud en het bedieningsgemak van autogeen snijapparatuur maken het bijzonder geschikt voor het verwerken van koolstofstaal en laaggelegeerd staal. Het blinkt uit in het produceren van nauwkeurige sneden in rechte lijnen, cirkels en complexe vormen, met de mogelijkheid om een breed scala aan materiaaldiktes te verwerken, meestal van 5 mm tot 300 mm.
Recente ontwikkelingen in CNC-technologie, foto-elektrische volgsystemen en krachtige snijmondstukken hebben de automatiseringsmogelijkheden van autogeensnijden aanzienlijk verbeterd. Deze innovaties hebben geleid tot een verbeterde snijprecisie, een verhoogde productiviteit en een verminderde afhankelijkheid van de operator.
Het autogeen snijproces maakt gebruik van een toorts die een brandstofgas (meestal acetyleen) mengt met zuurstof om een vlam met een hoge temperatuur te genereren. Deze vlam verwarmt het metaal op het snijpunt voor tot de ontstekingstemperatuur (ongeveer 870°C voor zacht staal). Vervolgens wordt een straal pure zuurstof op het voorverwarmde gebied gericht, waardoor een snelle oxidatiereactie op gang komt. De resulterende gesmolten oxide wordt door de kracht van de zuurstofstraal uit de kerf gedreven, waardoor een zuivere snede ontstaat.
Voor optimale snijprestaties moet de zuurstofzuiverheid hoger zijn dan 99,5%. Hoewel acetyleen het voorkeursbrandstofgas is vanwege de hoge vlamtemperatuur (3160°C) en snijefficiëntie, kunnen alternatieve brandstofgassen zoals propaan, aardgas of MAPP-gas worden gebruikt in specifieke toepassingen of wanneer acetyleen niet beschikbaar is.
De snijbrander is het kritieke onderdeel in autogeen snijapparatuur. Het ontwerp beïnvloedt de snijsnelheid, kwaliteit en algehele efficiëntie. Moderne toortsen hebben vaak functies zoals voorverwarming met meerdere vlammen, hogesnelheidsmondstukken en ergonomische ontwerpen om de prestaties en het comfort voor de operator te verbeteren.
Autogeensnijsystemen variëren van draagbare handmatige opstellingen met gascilinders tot geavanceerde geautomatiseerde machines. Geavanceerde systemen kunnen meerdere snijkoppen, numerieke computerbesturing (CNC) en geïntegreerde CAD/CAM-software voor complexe snijbewerkingen bevatten. Deze geautomatiseerde systemen zijn vooral nuttig in massaproductiescenario's en bieden een hogere verwerkingscapaciteit en consistentie.
De belangrijkste voordelen van snijden met oxyfuel zijn onder andere:
Het is echter belangrijk op te merken dat autogeen snijden beperkt is tot ijzerhoudende materialen en mogelijk niet geschikt is voor toepassingen met hoge precisie of het snijden van dunne materialen (minder dan 5 mm) waar plasma- of lasersnijden geschikter zou kunnen zijn.
Brandsnijden met gas, ook bekend als autogeen snijden, is een thermisch snijproces waarbij een combinatie van brandstofgas en zuurstof wordt gebruikt om metalen te snijden. Het mechanisme bestaat uit het voorverwarmen van het metaal tot de ontstekingstemperatuur en het vervolgens snel oxideren met een hoogzuivere zuurstofstroom. Dit proces creëert een continue, precieze snede door het werkstuk.
Het snijmechanisme verloopt in de volgende stappen:
Voor succesvol gas snijden moet aan de volgende voorwaarden worden voldaan:
Gassnijmachines zijn geautomatiseerde systemen die handmatige snijbranders vervangen en zorgen voor een hogere productiviteit, superieure snijkwaliteit, minder vermoeidheid bij de operator en een betere kosteneffectiviteit bij metaalproductieprocessen.
1) Halfautomatische gas snijmachine:
Dit systeem bestaat uit een compacte, zelfrijdende slede die het snijmondstuk langs een vooraf bepaald traject leidt. Hoewel de slede automatisch beweegt, moet het traject handmatig worden aangepast, zodat er een balans is tussen automatisering en controle door de operator.
2) Profielsnijmachine op gas:
a) Portaaltype: Maakt gebruik van een robuuste portaalstructuur waarbij het snijmondstuk langs het werkstukprofiel beweegt via precisie ontworpen wielmechanismen, wat zorgt voor stabiliteit en nauwkeurigheid bij complexe snijbewerkingen.
b) Zwenkarmtype: Maakt gebruik van een scharnierend armsysteem dat kan draaien om het snijmondstuk te geleiden. Dit biedt meer flexibiliteit voor het snijden van ingewikkelde profielen en is bijzonder geschikt voor gebogen of onregelmatige vormen.
3) Foto-elektrische volgsnijmachine op gas:
Dit geavanceerde systeem bevat foto-elektrische sensoren om vooraf getekende patronen of sjablonen te detecteren en te volgen. De snijbrander wordt automatisch langs het profiel geleid, waardoor geautomatiseerd zeer nauwkeurig complexe vormen kunnen worden gesneden met minimale tussenkomst van de operator.
4) CNC-gassnijmachine:
Computer Numerical Control (CNC) is een geavanceerde besturingsmethode waarbij digitale instructies de machinebewerkingen besturen. In CNC snijsystemen interpreteert en voert een computer geprogrammeerde snijpaden uit, waarbij parameters zoals toortsbeweging, snijsnelheid en gasstroom worden geregeld. Deze technologie maakt het mogelijk:
Moderne CNC gas snijmachines hebben vaak een meerassige besturing die schuine sneden en 3D profileren mogelijk maakt, waardoor hun mogelijkheden voor geavanceerde metaalbewerkingsprocessen verder toenemen.
Het gas snijproces omvat voornamelijk de druk van de snijzuurstof, de snijsnelheid, de efficiëntie van de voorverwarmingsvlam, de kantelhoek van het snijmondstuk en het werkstuk en de afstand tussen het snijmondstuk en het werkstuk.
1) Druk van de snijzuurstof:
Het wordt beïnvloed door de dikte van het werkstuk, het type snijmondstuk en de zuiverheid van de zuurstof.
Bij het snijden van dunne materialen is een kleinere grootte snijmondstuk en een lagere zuurstofdruk worden geselecteerd.
De zuiverheid van de zuurstof heeft een aanzienlijke invloed op de snijsnelheid, het gasverbruik en de snijkwaliteit.
2) Snijsnelheid:
Dit hangt af van de dikte van het werkstuk en de vorm van de snijmond. Naarmate de dikte toeneemt, neemt de snijsnelheid af.
De snijsnelheid mag niet te hoog of te laag zijn, omdat dit kan leiden tot overmatige weerstand en onvolledige sneden.
De juistheid van de snijsnelheid wordt voornamelijk beoordeeld op basis van de hoeveelheid weerstand tijdens de snede.
3) Efficiëntie van de voorverwarmingsvlam:
Er wordt een neutrale vlam of een licht oxiderende vlam gebruikt voor het voorverwarmen bij het snijden met gas, en er mag geen vlam met carburatie worden gebruikt.
De efficiëntie van de voorverwarmingsvlam wordt uitgedrukt in de verbruikssnelheid van het brandbare gas per uur.
De efficiëntie van de voorverwarmingsvlam is gerelateerd aan de dikte van het werkstuk.
4) Kantelhoek van het snijmondstuk en het werkstuk:
De kantelhoek van het snijmondstuk en het werkstuk wordt voornamelijk bepaald door de dikte van het werkstuk.
De kantelhoek van de snijkop en het werkstuk heeft een directe invloed op de snijsnelheid en de luchtweerstand.
Een achterwaartse kanteling kan de weerstand verminderen en de snijsnelheid verhogen.
5) Afstand tussen het snijmondstuk en het werkstukoppervlak:
De afstand tussen het snijmondstuk en het werkstukoppervlak moet worden bepaald op basis van de lengte van de voorverwarmingsvlam en de dikte van het werkstuk, over het algemeen ongeveer 3 tot 5 mm.
Als δ<20mm is, kan de vlam langer zijn en kan de afstand dienovereenkomstig worden vergroot.
Wanneer δ>=20mm, moet de vlam korter zijn en kan de afstand worden verkleind.
6) Kwaliteitseisen voor het snijden met gas:
Het oppervlak van de snede door gas snijden moet glad en schoon zijn, met consistente grove en fijne lijnen. De ijzeroxideslakken die tijdens het gas snijden ontstaan, zijn gemakkelijk los te maken. De opening van de snijlijn moet smal en consistent zijn en er mag geen smelten van de snijlijn optreden. staalplaat randen.
Evaluatiecriteria en indeling van de snijkwaliteit:
a) Oppervlakteruwheid: De oppervlakteruwheid verwijst naar de afstand tussen de pieken en dalen op het snijoppervlak (gemiddelde van vijf willekeurige punten), aangeduid met G.
b) Vlakheid: Vlakheid verwijst naar de mate van oneffenheid langs de snijrichting loodrecht op het snijoppervlak. Het wordt berekend als een percentage van de dikte δ van de gesneden staalplaat, aangegeven met B.
c) Mate van smelten van de bovenrand: Dit verwijst naar de mate van smelten of inzakken tijdens het gas snijproces, gemanifesteerd door de aanwezigheid van ingezakte hoeken en de vorming van intermitterende of continue druppels of gesmolten stroken, aangegeven met S.
d) Afhangende slak: Slakophanging verwijst naar het ijzeroxide dat zich vasthecht aan de onderrand van het snijvlak. Het wordt ingedeeld in verschillende gradaties op basis van de hoeveelheid aanhechting en de moeilijkheid om te verwijderen, aangegeven met Z.
e) Maximale defectafstand: De maximale defectafstand heeft betrekking op het verschijnen van groeven op het snijoppervlak langs de snijlijnrichting als gevolg van trillingen of onderbrekingen, waardoor de oppervlakteruwheid plotseling afneemt. De diepte van de groef ligt tussen 0,32 mm en 1,2 mm en de breedte van de groef is niet meer dan 5 mm. Dergelijke groeven worden beschouwd als defecten. De maximale afstand tussen defecten wordt aangegeven met Q.
f) Rechtheid: Rechtheid verwijst naar de afstand tussen de rechte lijn die het begin- en eindpunt langs de snijrichting verbindt en het kroonvormige wolkensnijoppervlak. Het wordt aangegeven door P.
g) Loodrechtheid: De loodlijn verwijst naar de maximale afwijking tussen het werkelijke snijoppervlak en de loodlijn op het oppervlak van het metaal dat gesneden wordt.
7) Oorzaken en preventiemethoden van veelvoorkomende defecten:
(1) Te grote breedte en ruw oppervlak van de snede:
Dit wordt veroorzaakt door een te hoge druk van de snijzuurstof. Als de zuurstofdruk te laag is, kan de slak niet weggeblazen worden, waardoor de slak aan elkaar kleeft en moeilijk te verwijderen is.
Preventie: Stel de druk van de snijzuurstof in op een geschikt niveau voor de gewenste snijbreedte en oppervlakteruwheid.
(2) Ongelijk oppervlak of smelten van de randen:
Dit wordt veroorzaakt door een te hoge intensiteit van de voorverwarmingsvlam of langzaam snijden snelheid. Een te lage intensiteit van de voorverwarmingsvlam kan leiden tot onderbrekingen in het snijproces en een ongelijk oppervlak.
Preventie: Zorg voor een juiste intensiteit van de voorverwarmingsvlam om een regelmatige en gelijkmatige snede te verkrijgen.
(3) Overmatige weerstand na het snijden:
Dit gebeurt wanneer de snijsnelheid te hoog is, wat resulteert in overmatige weerstand en onvolledige sneden. In ernstige gevallen kan de slak omhoog vliegen en opnieuw verhitten veroorzaken.
Preventie: Stel de snijsnelheid in op een geschikt niveau voor goed snijden zonder overmatige weerstand.
8) Manieren om de oppervlaktekwaliteit van de snede te verbeteren:
(1) De juiste zuurstofdruk voor het snijden:
Een te hoge druk van de snijzuurstof kan leiden tot een bredere snede en een ruw oppervlak, terwijl er zuurstof wordt verspild. Te weinig zuurstof bij het snijden kan ertoe leiden dat de slak aan elkaar kleeft en moeilijk te verwijderen is.
Oplossing: Stel de druk van de snijzuurstof in op een geschikt niveau voor de gewenste snijkwaliteit.
(2) De juiste intensiteit van de voorverwarmingsvlam:
Een te hoge intensiteit van de voorverwarmingsvlam kan leiden tot het smelten van de randen op het snijoppervlak, terwijl een te lage intensiteit onderbrekingen in het snijproces en een ongelijk oppervlak kan veroorzaken.
Oplossing: Zorg voor een juiste intensiteit van de voorverwarmingsvlam voor een gladde en gelijkmatige snede.
(3) Juiste snijsnelheid:
Als de snijsnelheid te hoog is, kan dit leiden tot overmatige weerstand, onvolledige snedes en omhoogvliegende slak, wat leidt tot herverhitting. Als de snijsnelheid te laag is, kunnen de randen van de staalplaat smelten, kan er gas worden verspild en kunnen dunnere platen overmatig vervormen en vastkleven, waardoor reiniging na het snijden moeilijk wordt.
Oplossing: Stel de snijsnelheid in op een geschikt niveau voor de gewenste snijkwaliteit.
Voordelen van snijden met gas
Nadelen van snijden met gas
Wordt veel gebruikt bij staalfabricage voor precisiesnijden van platen en laskantvoorbereiding, waardoor efficiënte verbindingsprocessen mogelijk zijn in constructiestaal en de productie van zware uitrusting.
Zeer effectief voor het verwijderen van afsluitsystemen in grote gietstukken, geschikt voor grote diktes van meer dan 300 mm. Hierdoor is het van onschatbare waarde in gieterijen en bij de productie van zware industriële componenten.
Voornamelijk gebruikt voor het doorslijpen van verschillende soorten koolstofstaal en laaggelegeerd staal, en biedt een kosteneffectieve oplossing voor materialen met dikke doorsneden waar andere doorslijpmethodes minder efficiënt of economisch kunnen zijn.
Bij het verwerken van staal met een hoog koolstofgehalte of laaggelegeerde staalsoorten die gevoelig zijn voor afschrikken, zijn speciale voorzorgsmaatregelen nodig om randverharding of barsten te voorkomen:
Het snijden met gas wordt veel gebruikt in de scheepsbouw, bouw en sloopindustrie, waar het snijden van dikke platen en onregelmatige vormen een voordeel is.
Bij de fabricage van pijpen wordt gas snijden gebruikt om precieze afschuiningen en zadelsnedes te maken, zodat pijpleidingen en drukvaten beter passen.
Als oprichter van MachineMFG heb ik meer dan tien jaar van mijn carrière gewijd aan de metaalbewerkingsindustrie. Door mijn uitgebreide ervaring ben ik een expert geworden op het gebied van plaatbewerking, verspaning, werktuigbouwkunde en gereedschapsmachines voor metalen. Ik denk, lees en schrijf voortdurend over deze onderwerpen en streef er voortdurend naar om voorop te blijven lopen in mijn vakgebied. Laat mijn kennis en expertise een aanwinst zijn voor uw bedrijf.
NL 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
PT 
PT_BR 
RU 
KO